Obraz7 (5)

149

10.4. Elementy układu pomiarowego

10.4.1. Przetworniki ciśnienia

Podstawowym elementem układu pomiarowego jest przetwornik ciśnienia na mierzalny sygnał elektryczny. Do podstau-owych parametrów charakteryzujących jakość przetwornika należą:

—    czułość określająca wielkość sygnału elektrycznego przypadającą na jednostkę zmiany mierzonego ciśnienia (zwykle w mWbar, pC/bar itp );

—    liniowość wskazań określająca dopuszczalne odchylenia od liniowej charakterystyki czujnika w zależności od wartości mierzonego ciśnienia lub zakresu pomiarowego;

—    zakres pomiarowy określający minimalne i maksymalne wartości mierzone;

—    dopuszczalne warunki pracy określające maksymalne parametry otaczającego ośrodka, w których przetwornik może pracować z zakładaną dokładnością (czułością i liniowością);

—    pasmo przenoszenia określające wartość minimalnej i maksymalnej częstotliwości sygnału mierzonego, dla których pomiar odbywa się z zakładaną dokładnością.

Przetworniki ciśnienia można podzielić na dwie grupy różniące się zasadą działania:

—    przetworniki parametryczne (bierne), w' których pod wpływem zmiany ciśnienia następuje zmodulowanie sygnału elektrycznego dostarczanego do czujnika przez układ zasilający; czujniki takie dają się łatwo rozpoznać, gdyż mają dw'ie pary przewodów elektrycznych (prąd zasilający i sygnał pomiarowy),

—    przetworniki generacyjne (aktywne), w których sygnał pomiarowy zostaje wytworzony w przetworniku w wyniku działania mierzonego ciśnienia.

Wśród przetworników parametrycznych można wyróżnić następujące rodzaje:

1. Przetworniki pojemnościowe, których działanie polega na powstającej w wyniku nacisku ciśnienia zmianie odległości pomiędzy dwiema powierzchniami stanowiącymi okładziny kondensatora i związanej z tym zmianie jego pojemności C = (e F)/d (e - przenikalność dielektryczna ośrodka, F - powierzchnia okładzin kondensatora, d - odległość między okładzinami). Czujniki takie wykazują jednak wrażliwość na wzrost temperatury prowadzący do pogorszenia lub nawet utraty liniowości wskazań, która także zmniejsza się wraz ze zwiększeniem strzałki ugięcia membrany pomiarowej. Zbyt sztywne membrany prowadzą natomiast do istotnego zmniejszenia czułości czujnika; wykazują także wrażliwość na drgania silnika. Częstotliwość drgań własnych nie przekracza około 25 kHz i zależy od grubości membrany.