Tlak je definovaný ako meraná veličina: dá sa opísať ako sila, ktorou pôsobí kvapalina alebo plyn na povrch a zvyčajne sa meria v sile na jednotku plochy. Bežné jednotky sú Pascal (Pa), Bar (bar), N/mm² alebo psi (libra na štvorcový palec).
Definícia senzora: Senzor je zariadenie, ktoré meria fyzikálnu veličinu a premieňa ju na signál. Meranou veličinou môže byť teplota, dĺžka, sila alebo tlak atď. Signálom je zvyčajne elektrický signál, ale môže to byť aj optický signál.
Definícia tlakového senzora: Tlakový senzor je prístroj zložený z prvkov citlivých na tlak-, ktoré určujú skutočný tlak aplikovaný na senzor (pomocou rôznych princípov fungovania) a konvertujú informácie o tlaku na výstupný signál.
Princípy merania tlaku
Tlakové senzory využívajú rôzne techniky na poskytovanie presných výsledkov.
Tlakové -snímače tlaku:** Tieto používajú tenzometre ako prvok citlivý na tlak-, ktorý sa zvyčajne dosahuje pripojením tenzometra z kovovej fólie alebo membrány k valcovému elastoméru. Najväčšou výhodou tlakových snímačov-namáhania je ich extrémne vysoká tuhosť, ktorá umožňuje meranie tlaku až do 15 000 barov. Elektrické pripojenia sa zvyčajne vykonávajú pomocou Wheatstoneovho mostíka, čo vedie k vysoko presným a konzistentným meraniam.
Kapacitné tlakové snímače:** Tieto využívajú tlakovú komoru a membránu na generovanie premenlivej kapacity. Pri pôsobení tlaku sa membrána deformuje a zodpovedajúcim spôsobom klesá kapacita. Na výstup-závislý elektrický signál potom prechádza meracím obvodom. Tieto snímače sú obmedzené na nízke tlaky približne 40 barov.
Piezorezistívne tlakové senzory:** Pozostávajú z membrány, ktorá je primárne vyrobená z kremíka a využíva integrovaný tenzometer na detekciu napätia spôsobeného aplikovaným tlakom. Wheatstoneov mostík sa zvyčajne používa na zníženie citlivosti a zvýšenie výkonu. Vzhľadom na použité materiály je tlak obmedzený na približne 1000 barov.
Na rozdiel od vyššie uvedených techník využívajú snímače rezonančného tlaku zmeny rezonančnej frekvencie meracieho mechanizmu na meranie napätia spôsobeného aplikovaným tlakom.** Pri tomto type konštrukcie snímača môže byť rezonančný prvok vystavený pôsobeniu média, kde rezonančná frekvencia závisí od hustoty média. Tieto snímače sú zvyčajne citlivé na otrasy a vibrácie.
Medzi ďalšie tlakové senzory, ktoré nepoužívajú meracie teleso, patria tepelné alebo ionizačné tlakové senzory, ktoré využívajú zmeny hustoty v dôsledku toku nabitých častíc na meranie aplikovaného tlaku.
Kategórie merania tlaku
Tlakové snímače možno klasifikovať niekoľkými spôsobmi, vrátane rozsahu tlaku, ktorý merajú, rozsahu ich prevádzkovej teploty alebo typu tlaku, ktorý merajú.
Senzor absolútneho tlaku: Meria tlak vo vzťahu k referenčnej komore (takmer vákuum).
Snímač tlaku: Alebo snímač relatívneho tlaku, ktorý sa používa na meranie tlaku relatívneho k aktuálnemu atmosférickému tlaku.
Utesnený snímač tlaku: Podobný snímaču tlaku, ale meria tlak vo vzťahu k pevnému tlaku a nie k aktuálnemu atmosférickému tlaku.
Snímač diferenčného tlaku: Určuje rozdiel medzi dvoma tlakmi a môže sa použiť na meranie poklesu tlaku, hladiny kvapaliny a prietoku atď.
Významnou výhodou snímačov absolútneho tlaku je, že sú merané vždy proti rovnakému referenčnému tlaku (vákuu), a preto nie sú ovplyvnené zmenami atmosférického tlaku a teploty.
