מתמר לחיצה: גיבור המדידה הבלתי ידוע

מתמר לחיצה הוא מכשיר שמודד לחץ וממיר אותו לאות חשמלי. זהו מרכיב מפתח ביישומים תעשייתיים וצרכניים רבים, כגון מדי לחץ, מדי זרימה וחיישני מפלס.

איך פועל מתמר לחיצה?

העיקרון הבסיסי של מתמר לחץ הוא המרת את כוח הלחץ המופעל לאות חשמלי, ותהליך זה מתבצע באמצעות שימוש באלמנט חישה רגיש ללחץ. רכיבי החישה הנפוצים ביותר הם מדי מתח, גבישים פיזואלקטריים וחיישני קיבול.

מדי מתח הם נגדים שמשנים את ההתנגדות שלהם כאשר הם מעוותים. כאשר אלמנט החישה של מתמר לחיצה של מד מתח נתון ללחץ, הוא מתעוות, מה שמשנה את ההתנגדות של מדי המתח, ושינוי זה בהתנגדות הופך לאות חשמלי.

גבישים פיזואלקטריים יוצרים מטען חשמלי כאשר הם נתונים ללחץ, ומטען זה מוגבר ומומר לאות חשמלי. חיישני קיבול משתמשים בשינוי בקיבול בין שני לוחות כאשר הם נתונים ללחץ כדי ליצור אות חשמלי.

סוגי מתמרי לחץ

קיימים סוגים רבים ושונים של מתמרי לחיצה, ולכל אחד מהם יש את היתרונות שלו. חלק מהסוגים הנפוצים ביותר כוללים:

לחץ אבסולוטי. מתמרי לחץ מוחלט מודדים את הלחץ ביחס לוואקום מושלם, תוך שימוש באפס מוחלט כנקודת ייחוס. דוגמה לכך היא מתמר לחץ ברומטרי, ודגמים אלו כוללים גם מד אטום, שבו האות מוסט על מנת להתאים ללחץ המדיד בזמן הבנייה.

מד לחץ. מתמרי לחץ מודדים את הלחץ ביחס ללחץ האטמוספרי המקומי. דוגמה לכך היא חיישן לחץ אוויר בצמיגים, או חיישן ואקום, שהאותות שלו מתהפכים כך שהם משדרים אותות חיוביים כאשר הלחץ הנמדד נמוך מהלחץ האטמוספרי.

לחץ דיפרנציאלי. מתמרי לחץ דיפרנציאליים מודדים את ההבדל בין שני לחצים המופעלים. לרוב הדגמים של מתמרים אלה יש יציאת לחץ גבוה ונמוך, ומקרה נפוץ אחד של לחץ דיפרנציאלי הוא ניטור מסנן, כלומר, כשהמסנן נסתם, לחץ ההפרש גדל.

מתמרי לחץ דיאפרגמה הם הסוג הנפוץ ביותר. הם זולים יחסית וקלים לשימוש, אבל אינם מדויקים כמו סוגים אחרים של מתמרי לחץ.

מתמרי לחץ פלט מתח

מתמרי פלט מתח כוללים מיזוג אות אינטגרלי המספק תפוקה גבוהה בהרבה מאשר מתמר מילי-וולט. למרות הדגם הספציפי, במקרים רבים ספקי כוח לא מוסדרים מספיקים כל עוד כולם בטווח הספק מוגדר.

מכיוון שיש למכשירים אלו תפוקה גבוהה, הם אינם רגישים לרעש חשמלי כמו מתמרים של מילי-וולט ולכן ניתן להשתמש בהם למגוון יישומים בסביבות תעשייתיות.

יישומים של מתמרי לחיצה

מתמר לחיצה משמש במגוון רחב של יישומים, כולל:

• מדי לחץ
• מדי זרימה
• מערכות ניהול מנועי רכב
• יישומי תעופה וחלל
• מכשירים רפואיים.

כמה מילים לסיום

מתמרי לחץ הם מרכיבים חיוניים ביישומים תעשייתיים וצרכניים רבים. הם משמשים למדידת לחץ במגוון של סביבות שונות, כולל יישומי לחץ גבוה ולחץ נמוך, והם זמינים במגוון רחב של גדלים, צורות ודיוקים כדי לעמוד בדרישות הספציפיות של כל יישום.