Fluid-Property transducer (pressure

Fluid-Property transducer (pressure and flow rate)
Since they both act like fluid in many respects, the most common properties of liquids and gasses can usually be monitored by using the same type of transducers. This is especially true of the properties of pressure and flow rate.
Fluid Pressure
The quantity, pressure, can be described in many ways. If the value of pressure is being described relative to vacuum, this type of pressure is called absolute pressure. When the value of pressure is compared to the absolute pressure of air at sea level, the type of pressure is referred to as relative pressure. If the pressure of interest is the difference of the pressure of two fluid (or the difference of the pressure of the same fluid in difference parts of a system), what is being described is the differential pressure.
Pressure can be electrically measured if it directly change an electrical parameter (such as capacitance). It may also be measured if it producer a mechanical displacement. The mechanical displacement can then be made to activate a linear-displacement transducer, thereby causing an electrical signal.
A variable-capacitor transducer is shown in Fig. 14.14(a). It is very similar in operation to the capacitance microphone (to be described later). The reference pressure of the transducer of this example can be atmospheric pressure (for relative pressure measurement), a vacuum (for absolute measurements), or fluid from the second pressure of interest (for differential pressure measurement).
A metal diaphragm within the capacitor transducer moves closer or farther away from a rigid plate and thereby causes a change in the capacitance of the structure. If the capacitance value is made part of an oscillator circuit, the frequency of the oscillator will change as the capacitance value change. The frequency change can be monitored to indicate the pressure change.
The capacitor pressure transducer is one of the most rugged and accurate transducer available for measuring pressure. It can be built to respond to a wide range of pressure values as well as to high-frequency pressure changes.
The devices used to convert pressure into a mechanical displacement are made in many ways. We will mention only a few to most common ones. The first is a flexible bellows like the one shown in Fig. 14.14 (b). The fluid is allowed to enter the bellows, and its pressure extends them in the Y-direction. In low-pressure bellows, the external spring shown in Fig. 14.14(b) is not present. Then the springiness of the bellows alone is used to resist the pressure. For higher pressure, an external spring is used to add its restraining force to the force against the pressure. The extension of the bellows due to the force moves a rod which is connected to a position transducer. The position transducer converts the displacement to an electrical signal. Depending on the design of the bellows and springs, relative and absolute pressure can be measured with this device.
Another common pressure-to-displacement transducer is Bourndon tube (shown in some of its various form in Fig. 14.15) . The Bourn tube is a flat, hollow tube that is curled into a spiral or helical shape. When a fluid under pressure is introduced into it, the tube tries to straighten out. The extent of the straightening is proportional to the pressure. For low pressures, a simple shape like that shown in fig.14.15(a) is used. For higher pressure, the tube is wound into a helical shape [Fig. 14.15(b)] .
Since the output of the Bourdon tube is a mechanical displacement, the end of the tube must be connected to an additional electrical transducer that will convert the displacement to an electrical signal.
The pressure cell and pressure transducer shown in Fig. 14.16 use strain gauges to measure the effects of pressure on a sealed metal tube. In the pressure cell, the fluid causes a sealed tube to expand. A strain gauges mounted on the surface of the tube senses the extent of the expansion by changing its resistance value. The pressure transducer is a cylindrical tube with strain gauges attached to its circumference. The pressure is applied to a diaphragm at one end of the cylinder. This pressure causes the tube circumferentially attached gauges to chance their resistances. This type of transducer is used to measure the compression capability of the cylinders in automobile and other internal-combustion engines.
Fluid Flow transducer
There are many types of instruments used to measure the rate of flow of fluids. The three we discuss in this section are the turbine flowmeter, the magnetic flowmeter, and the hot-wire anemometer.
Turbine flowmeter are probably the most commonly used type of flowmeter (Fig.14.17). They provide a direct method for measuring both liquid and gas flow rates. They are also particularly useful for remote monitoring and aircraft applications. The turbine flowmeter consists of a rotor mounted in a pipe through which the fluid flows. The flowing liquid causes the rotor to turn. The greater the rate of flow, the faster is the speed of rotation. The vanes of the rotor are metal, and magnetic pickup mounted on the wall of the pipe senses the passing of each vane as an electrical pulse. The frequency of the pulses is proportional to the rate at which the rotor is spinning and hence to the rate of flow of the liquid. Turbine flowmeter are available for liquid flow rates from less than 0.01 gallon per minute (gpm) to over 35,000 gpm.
The magnetic flowmeter is a transducer used to measure the flow of electrically conductive fluids. It has the advantage of not presenting any sort of obstruction to the fluid flow during the measurement. This type of flowmeter operates on the principle that a voltage is induced in a conductor moves in a magnetic field. Since the voltage depend on the rate at which the conductor moves through the magnetic field, the strength of the voltage can be used as an indication of the rate of flow the liquid.
The hot-wire anemometer is a fine resistance wire heated by a current passing through it. If a cooler fluid flow past the wire, heat is removed from it by the fluid. The rate of heat transfer varies with the type of fluid, but it also tends to vary as the square root of the velocity at which the fluid flow past the wire. If the current in the wire is kept constant, the change in resistance due to the cooling will yield a voltage signal. Because the diameter of the wire element can be made very small, the device can be made very sensitive and responsive to high-frequency changes in the flow rate. One of the chief uses is aerodynamic research.
Temperate transducer
A wide variety of transducers are used to measure temperature. Some of them convert temperature directly to an electrical signal, and others must be used in combination with and electrical transducer to convert the temperature indication into an electrical form. In addition to accuracy, designers must consider respond when temperature systems are designed or analyzed. The common temperature transducer include the following :
Bimetallic strips (+/-1%,-40C)
Thermocouples
Resistance-temperature detector (RTDs)
Thermistors
Semiconductor temperature sensors
Radiation pyrometer
Each is best suited for a particular application or range of temperatures.
Bimetallic Strip
The bimetallic strip is made up of two strips of different metals welded together. Because of the different in the coefficients of thermal expansion of the two metal, a heating of the entire strip will cause one of the metals to expand in length more than the other. Since the strips are welded together along one entire edge, the complete strip will bend in the direction of the metal that expands the least. The extent of the bending is directly proportional to the degree of temperature change. If one end pf the strip is firmly clamped while the other end remains free, the extent of the bending can be used to indicate temperature change. This is done by attaching a position transducer (such as an LVDT)to the free end of the strip and calibrating its displacement due to the temperature change.
Bimetallic strips are actually used more frequency as controlling devices than as temperature-indicating devices. In this role they are used most commonly as the thermostats which control the on off switches of heating furnaces, and automotive automatic chokes. As pointed out in Chapter3, bimetallic strips to bend and break circuit connections (see Fig. 3.9).
Thermocouples
Thermocouples operation is based on the physical principle that if two dissimilar metal wires are joined together and the point of joining is heated (or cooled),
Table 14.1
a voltage difference appears across the two unheated end. This principle (called the Seebeck Effect)was discovered in 1821 by T.J.Seebeck. the magnitude of the resultant voltage difference due to the Seebeck effect is quite small (on the order of resultants). For example, a type K thermocouple develops approximately 0.04 mV/C. Nevertheless , the voltage difference is directly proportional to the temperature difference that exists between the heated junction and the cooler ends. It a sufficiently sensitive detector is used, temperature difference can be measured with a thermocouple. Because such small voltages are produced, the electronic signal conditioning circuitry used with thermocouple must eliminate both common mode signals and noise caused by electric and magnetic fields. Design of circuitry with this capability can be a real challenge for an engineer in an industrial environment.
The combinations of metals most commonly used for constructing thermocouples are as follows : iron and constantan, Chromel (alloy of nickel and chromium) and Alumel(alloy of aluminium and nickel), and platinum and rhodium-platinum. Table 14.1 lists a number of standard thermocouple, their useful temperature range, the voltage swing over that range, and their ANSI (American National S

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ตัวแปลงสัญญาณของเหลวอสังหาริมทรัพย์ (ความดันและอัตราการไหล)
เนื่องจากพวกเขากระทำเช่นของเหลวในหลายประการทั้งสองคุณสมบัติที่พบมากที่สุดของของเหลวและก๊าซมักจะสามารถตรวจสอบได้โดยใช้ชนิดเดียวกันของก้อน นี่คือความจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งของคุณสมบัติของความดันและอัตราการไหล.
ความดันของไหลปริมาณ, ความดัน, สามารถอธิบายได้ในหลาย ๆ
ถ้าค่าของความดันจะถูกอธิบายเทียบกับสูญญากาศของความดันชนิดนี้เรียกว่าความดันสัมบูรณ์ เมื่อค่าของความดันเมื่อเทียบกับความดันสัมบูรณ์ของอากาศที่ระดับน้ำทะเลชนิดของความดันจะเรียกว่าเป็นญาติดัน หากความดันที่น่าสนใจคือความแตกต่างของความดันของทั้งสองของเหลว (หรือความแตกต่างของความดันของของเหลวเดียวกันในส่วนความแตกต่างของระบบ) สิ่งที่จะถูกอธิบายเป็นความดันที่แตกต่างกัน.
ความดันที่สามารถวัดได้ด้วยระบบไฟฟ้าถ้ามันโดยตรง เปลี่ยนพารามิเตอร์ไฟฟ้า (เช่นความจุ) นอกจากนี้ยังอาจจะวัดถ้ามันผลิตรางกล แทนที่กลจากนั้นจะสามารถทำเพื่อเปิดใช้งานตัวแปลงสัญญาณเชิงเส้นรางจึงทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้า.
พลังตัวแปรตัวเก็บประจุแสดงในรูป 14.14 (ก) มันเป็นอย่างที่คล้ายกันในการดำเนินการกับไมโครโฟนความจุ (จะอธิบายต่อไป) แรงดันอ้างอิงของตัวแปลงสัญญาณของตัวอย่างนี้สามารถเป็นความดันบรรยากาศ (สำหรับการตรวจวัดความดันญาติ), สูญญากาศ (สำหรับการวัดที่แน่นอน) หรือของเหลวจากความดันที่สองที่น่าสนใจ (สำหรับการตรวจวัดความดันแตกต่าง).
ไดอะแฟรมโลหะภายใน transducer ตัวเก็บประจุ ย้ายใกล้ชิดหรือห่างออกไปจากแผ่นแข็งและจึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความจุของโครงสร้างที่ ถ้าค่าความจุที่จะทำส่วนหนึ่งของวงจร oscillator ที่ความถี่ของออสซิลจะเปลี่ยนการเปลี่ยนแปลงค่าความจุ เปลี่ยนแปลงความถี่สามารถตรวจสอบได้เพื่อบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงความดัน.
แปลงสัญญาณความดันตัวเก็บประจุเป็นหนึ่งในตัวแปลงสัญญาณที่ขรุขระมากที่สุดและถูกต้องที่มีอยู่สำหรับการวัดความดัน มันสามารถที่จะสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความหลากหลายของค่าความดันเช่นเดียวกับความถี่สูงเปลี่ยนแปลงความดัน.
อุปกรณ์ที่ใช้ในการแปลงความดันเป็นรางกลจะทำในหลายวิธี เราจะพูดถึงเพียงไม่กี่คนที่พบมากที่สุด ที่แรกก็คือการสูบลมที่มีความยืดหยุ่นเช่นเดียวกับที่แสดงในรูป 14.14 (ข) ของเหลวที่ได้รับอนุญาตให้เข้าสู่ปอดและความดันขยายพวกเขาใน Y-ทิศทาง ในการสูบลมความดันต่ำ, ฤดูใบไม้ผลิภายนอกที่แสดงในรูป 14.14 (ข) ไม่เป็นปัจจุบัน จากนั้นยืดหยุ่นของสูบลมเพียงอย่างเดียวจะใช้ในการต่อต้านความดัน สำหรับความดันสูง, ฤดูใบไม้ผลิภายนอกจะใช้ในการเพิ่มแรงรั้งที่จะมีผลบังคับใช้กับความดัน การขยายตัวของปอดเนื่องจากการบังคับย้ายแกนที่เชื่อมต่อกับตัวแปลงสัญญาณตำแหน่งได้ ตำแหน่ง transducer แปลงกำจัดเพื่อเป็นสัญญาณไฟฟ้า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบของปอดและน้ำพุความดันและความแน่นอนสามารถวัดได้ด้วยอุปกรณ์นี้.
ร่วมกันดันต่อการกำจัดตัวแปลงสัญญาณเป็นหลอด Bourndon (แสดงในบางส่วนของรูปแบบต่าง ๆ ในรูป. 14.15) หลอดเป้าหมายเป็นแบนท่อกลวงที่ขดเป็นเกลียวหรือรูปร่างขดลวด เมื่อของเหลวภายใต้ความกดดันเป็นที่รู้จักในนั้นหลอดพยายามที่จะออกจากตรง ขอบเขตของการยืดผมเป็นสัดส่วนกับความดัน สำหรับแรงกดดันต่ำรูปทรงที่เรียบง่ายเช่นเดียวกับที่แสดงใน fig.14.15 (ก) ถูกนำมาใช้ สำหรับความดันสูงกว่าหลอดเป็นแผลเป็นรูปขดลวด [รูป 14.15 (ข)].
เนื่องจากการส่งออกของหลอด Bourdon เป็นรางกลปลายท่อจะต้องเชื่อมต่อกับตัวแปลงสัญญาณไฟฟ้าเพิ่มเติมที่จะแปลงการเคลื่อนที่ไปยังสัญญาณไฟฟ้า.
หย่อมความกดอากาศและตัวแปลงสัญญาณความดันที่แสดงในรูป . 14.16 เตรนเกจการใช้งานในการวัดความดันผลกระทบในท่อโลหะปิดผนึก ในเซลล์ดันน้ำทำให้ท่อที่ปิดสนิทที่จะขยาย สเตรนเกจติดตั้งอยู่บนพื้นผิวของหลอดความรู้สึกในขอบเขตของการขยายตัวโดยการเปลี่ยนค่าความต้านทานของ ตัวแปลงสัญญาณความดันเป็นหลอดทรงกระบอกมีสเตรนเกจที่แนบมากับเส้นรอบวงของ ความดันที่ใช้กับไดอะแฟรมที่ปลายด้านหนึ่งของกระบอกสูบ ความดันนี้ทำให้หลอดเกจที่แนบมา circumferentially ให้โอกาสความต้านทานของพวกเขา ประเภทของการแปลงสัญญาณนี้จะถูกใช้ในการวัดความสามารถในการบีบอัดถังในรถยนต์และอื่น ๆ ที่เครื่องยนต์สันดาปภายใน. แปลงสัญญาณการไหลของของเหลวมีหลายประเภทของเครื่องมือที่ใช้ในการวัดอัตราการไหลของของเหลวที่มี สามเราจะหารือในส่วนนี้จะมิเตอร์กังหันที่มิเตอร์แม่เหล็กและร้อนลวดเครื่องวัดความเร็วลม. มิเตอร์กังหันอาจจะเป็นชนิดที่ใช้กันมากที่สุดของมิเตอร์ (Fig.14.17) พวกเขาให้วิธีการที่ตรงสำหรับการวัดทั้งของเหลวและก๊าซอัตราการไหล พวกเขายังมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบระยะไกลและการใช้งานเครื่องบิน มิเตอร์กังหันประกอบด้วยใบพัดติดตั้งในท่อผ่านที่น้ำไหล ของเหลวที่ไหลเป็นสาเหตุของใบพัดที่จะเปิด ยิ่งอัตราการไหลได้รวดเร็วยิ่งขึ้นคือความเร็วของการหมุน ใบพัดของใบพัดเป็นโลหะและรถกระบะแม่เหล็กติดตั้งบนผนังของท่อความรู้สึกผ่านของแต่ละใบพัดเป็นชีพจรไฟฟ้า ความถี่ของพัลส์เป็นสัดส่วนกับอัตราที่ใบพัดหมุนและด้วยเหตุนี้เพื่อให้อัตราการไหลของของเหลว มิเตอร์กังหันที่มีอยู่สำหรับอัตราการไหลของของเหลวจากน้อยกว่า 0.01 แกลลอนต่อนาที (แกลลอนต่อนาที) ถึงกว่า 35,000 แกลลอนต่อนาที. มิเตอร์แม่เหล็กเป็นตัวแปลงสัญญาณที่ใช้ในการวัดการไหลของของเหลวที่นำไฟฟ้า มันมีประโยชน์จากการไม่นำเสนอการจัดเรียงของสิ่งกีดขวางใด ๆ ในการไหลของของไหลในระหว่างการวัด ชนิดของมิเตอร์นี้ทำงานบนหลักการที่ว่าแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำในการย้ายตัวนำในสนามแม่เหล็ก เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอัตราที่ตัวนำเคลื่อนผ่านสนามแม่เหล็กความแรงของแรงดันไฟฟ้าที่สามารถนำมาใช้เป็นตัวบ่งบอกถึงอัตราการไหลของของเหลว. เครื่องวัดความเร็วลมร้อนลวดลวดต้านทานปรับความร้อนจากปัจจุบัน ผ่านมัน หากมีการไหลของของไหลเย็นที่ผ่านมาลวดความร้อนออกจากมันด้วยของเหลว อัตราการถ่ายโอนความร้อนขึ้นอยู่กับชนิดของของเหลว แต่ก็ยังมีแนวโน้มที่จะแตกต่างกันไปเป็นรากที่สองของความเร็วที่ซึ่งไหลผ่านลวด ถ้าในปัจจุบันลวดจะถูกเก็บไว้อย่างต่อเนื่องในการต่อต้านการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการระบายความร้อนที่จะให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้า เพราะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขององค์ประกอบลวดที่สามารถทำขนาดเล็กมากอุปกรณ์ที่สามารถทำที่สำคัญมากและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความถี่สูงในอัตราการไหล หนึ่งของการใช้การวิจัยเป็นหัวหน้าพลศาสตร์. transducer Temperate ความหลากหลายของก้อนที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิ บางคนแปลงอุณหภูมิโดยตรงกับสัญญาณไฟฟ้าและอื่น ๆ ที่จะต้องใช้ในการรวมกันกับตัวแปลงสัญญาณไฟฟ้าและการแปลงข้อบ่งชี้อุณหภูมิลงในรูปแบบไฟฟ้า นอกเหนือไปจากความถูกต้องนักออกแบบจะต้องพิจารณาตอบสนองเมื่อระบบอุณหภูมิได้รับการออกแบบหรือการวิเคราะห์ แปลงสัญญาณอุณหภูมิทั่วไปรวมถึงต่อไปนี้: แถบ Bimetallic (+/- 1%, - 40C) เครื่องวัดตรวจจับอุณหภูมิความต้านทาน (RTDs) เทอร์มิสเตอร์เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิเซมิคอนดักเตอร์รังสีpyrometer. แต่ละเหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงหรือช่วงของอุณหภูมิ Bimetallic Strip แถบ bimetallic ถูกสร้างขึ้นจากสองแถบโลหะที่แตกต่างกันเชื่อมเข้าด้วยกัน เพราะความแตกต่างกันในค่าสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวทางความร้อนของทั้งสองโลหะร้อนของแถบทั้งหมดจะทำให้หนึ่งของโลหะที่จะขยายความยาวมากขึ้นกว่าที่อื่น ๆ ตั้งแต่แถบจะถูกเชื่อมเข้าด้วยกันพร้อมขอบทั้งแถบสมบูรณ์จะโค้งในทิศทางของโลหะที่ขยายน้อย ขอบเขตของการดัดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระดับของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ถ้าปลายด้านหนึ่ง PF แถบที่มีการยึดมั่นในขณะที่ส่วนอื่น ๆ ยังคงเป็นอิสระขอบเขตของการดัดที่สามารถนำมาใช้เพื่อแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ นี้จะกระทำโดยการแนบตัวแปลงสัญญาณตำแหน่ง (เช่น LVDT) ไปที่ปลายของแถบฟรีและการสอบเทียบการเคลื่อนที่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ. แถบ Bimetallic ถูกนำมาใช้จริงความถี่มากขึ้นเช่นการควบคุมอุปกรณ์กว่าเป็นอุปกรณ์อุณหภูมิที่ระบุ ในบทบาทนี้พวกเขาจะใช้กันมากที่สุดในขณะที่อุณหภูมิที่ควบคุมเกี่ยวกับสวิทช์ออกจากเตาเผาความร้อนและฉายาอัตโนมัติยานยนต์ เป็นแหลมออกมาในบทที่ 3 แถบ bimetallic จะโค้งงอและทำลายการเชื่อมต่อวงจร (ดูรูป. 3.9). เครื่องวัดการดำเนินงาน Thermocouples เป็นไปตามหลักการทางกายภาพที่ว่าถ้าสองสายโลหะที่แตกต่างกันมีร่วมกันและจุดของการเข้าร่วมความร้อน (หรือเย็น) , ตารางที่ 14.1 ความแตกต่างแรงดันไฟฟ้าที่ปรากฏทั้งสองปลายวัก หลักการนี้ (เรียกว่าผล Seebeck) ถูกค้นพบใน 1821 โดย TJSeebeck ขนาดของแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันเป็นผลอันเนื่องมาจากผลกระทบ Seebeck มีขนาดเล็กมาก (โดยคำสั่งของ resultants) ที่ ตัวอย่างเช่นชนิด K thermocouple พัฒนาประมาณ 0.04 mV / C อย่างไรก็ตามความแตกต่างแรงดันไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแตกต่างของอุณหภูมิที่มีอยู่ระหว่างแยกร้อนและเย็นปลาย มันตรวจจับที่มีความสำคัญพอที่จะใช้ความแตกต่างอุณหภูมิสามารถวัดได้ด้วยทน เพราะแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กเช่นมีการผลิตวงจรปรับอากาศสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กับอุณหภูมิจะต้องกำจัดทั้งสัญญาณโหมดปกติและเสียงรบกวนที่เกิดจากสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก การออกแบบวงจรที่มีความสามารถนี้จะมีความท้าทายที่แท้จริงสำหรับวิศวกรในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม. รวมกันของโลหะที่ใช้มากที่สุดในการสร้างเทอร์โมมีดังนี้เหล็กและ constantan, Chromel (โลหะผสมของนิกเกิลและโครเมียม) และ Alumel (โลหะผสมของ อลูมิเนียมและนิกเกิล) และแพลทินัมและโรเดียมทองคำขาว ตารางที่ 14.1 รายการจำนวนของวัดมาตรฐานในช่วงอุณหภูมิที่มีประโยชน์ของพวกเขาแกว่งแรงดันไฟฟ้าในช่วงที่พวกเขาและ ANSI (American National S

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ทรานสดิวเซอร์คุณสมบัติของไหล ความดันและอัตราการไหล )
เนื่องจากพวกเขาทำเหมือนของเหลวในหลายประการ สมบัติทั่วไปของของเหลวและก๊าซมักจะสามารถตรวจสอบได้โดยใช้ชนิดเดียวกันของก้อน นี้เป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติของความดันและอัตราการไหล ความดันของของเหลวปริมาณ

, ความดัน , สามารถอธิบายได้หลายวิธีถ้าค่าของความดันที่ถูกอธิบายไว้เทียบกับสุญญากาศความดันชนิดนี้เรียกว่าความดันสัมบูรณ์ เมื่อค่าของแรงดันเทียบกับความดันสัมบูรณ์ของอากาศที่ระดับน้ำทะเล ชนิดของความดันจะเรียกว่าความดันสัมพัทธ์ถ้าความดันที่น่าสนใจ คือ ความแตกต่างของความดันของของเหลว ( หรือความแตกต่างของความดันของของเหลวในส่วนเดียวกัน ความแตกต่างของระบบ ) , สิ่งที่ถูกอธิบายไว้เป็นค่าความดัน ความดันที่สามารถวัด
ไฟฟ้าโดยตรงถ้ามันเปลี่ยนค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า ( เช่นความจุ ) มันอาจจะวัดได้ ถ้ามันเป็นโปรดิวเซอร์แบบกลการกระจัดกลแล้วสามารถทำเพื่อเปิดใช้งานตัวแปลงสัญญาณการเคลื่อนที่เชิงเส้นจึงทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้า .
ตัวแปรประจุทรานสดิวเซอร์จะแสดงในรูปที่ > ( ) มันคล้ายกันมากในการทำงานกับความจุไมโครโฟน ( จะอธิบายทีหลัง ) อ้างอิงแรงดันของทรานสดิวเซอร์ของตัวอย่างนี้สามารถความดันบรรยากาศ ( สำหรับการวัดความดันสัมพัทธ์ )สุญญากาศ ( สำหรับการวัดสัมบูรณ์ ) หรือของเหลวจากความดันที่สองที่น่าสนใจ ( สำหรับวัดความดัน Differential ) .
โลหะไดอะแฟรมภายในตัวเก็บประจุทรานสดิวเซอร์ย้ายใกล้ชิดหรือห่างจากแผ่นแข็ง และเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความจุของโครงสร้าง ถ้าค่าความจุไฟฟ้าเป็นส่วนหนึ่งของ Oscillator วงจรความถี่ของออสซิลเลเตอร์จะเปลี่ยนเป็นโหมดค่าเปลี่ยน การเปลี่ยนแปลงความถี่สามารถตรวจสอบเพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงความดัน
ตัวเก็บประจุแรงดันทรานสดิวเซอร์เป็นหนึ่งในที่ขรุขระมากที่สุดและถูกต้องของทรานสดิวเซอร์วัดความดัน มันสามารถสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความหลากหลายของค่าความดัน ตลอดจนความถี่สูงการเปลี่ยนแปลงความดัน
อุปกรณ์ที่ใช้แปลงแรงดันเป็นแบบเครื่องกลมีหลายวิธี เราจะกล่าวถึงเพียงไม่กี่ที่พบบ่อยที่สุด อย่างแรกคือ ความยืดหยุ่น สูบลมอย่างหนึ่งที่แสดงในรูปที่ 14.14 ( B ) ของเหลวเข้าไปเครื่องสูบลมและความดันของขยายพวกเขาใน y-direction . เครื่องเป่าลมความดันต่ำในภายนอก ฤดูใบไม้ผลิแสดงในรูป ( ข ) > ไม่ใช่ปัจจุบันแล้วค่าของเครื่องเป่าลมคนเดียวใช้ต้านทานแรงดัน ความดันสูง , ฤดูใบไม้ผลิภายนอก ใช้เพื่อเพิ่มความยับยั้งแรงแรงกับแรงดัน ส่วนขยายของเครื่องสูบลมเนื่องจากการบังคับย้ายแกนซึ่งเชื่อมต่อกับตำแหน่งเซอร์ ตำแหน่งแบบเซอร์แปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า .ขึ้นอยู่กับการออกแบบของเครื่องเป่าลมความดันสัมบูรณ์และสัมพัทธ์ สปริง และสามารถวัดได้กับอุปกรณ์นี้ .
อีกแบบเป็นหลอด transducer ความดันปกติ bourndon ( แสดงในรูปแบบต่าง ๆ ในรูปของรายงาน ) การบ ์น ท่อแบน ท่อกลวงที่ขดเป็นก้นหอย หรือขดลวด รูปร่าง เมื่อของเหลวภายใต้ความดันเข้าไปในมันหลอดพยายามยืดตัวออก ขอบเขตของการยืดเป็นปฏิภาคกับความดัน สำหรับแรงดันต่ำ แบบง่าย ๆ รูปร่างเหมือนที่แสดงใน fig.14.15 ( ) ใช้ ความดันสูง หลอดเป็นแผลเป็น [ รูปร่างเกลียวรูป 14.15 ( B ) ] .
เนื่องจากผลผลิตของท่อ Bourdon เป็นแบบเชิงกลปลายท่อจะต้องเชื่อมต่อกับไฟฟ้าเพิ่มเติมตัวแปลงสัญญาณที่จะแปลงการเคลื่อนที่เป็นสัญญาณไฟฟ้า .
ดันเซลล์และตัวแปลงสัญญาณแรงดันที่แสดงในรูปที่ 14.16 ใช้เกจวัดความเครียด ผลของความดันในท่อโลหะที่ถูกปิด แรงดันของเหลวในเซลล์ ทำให้เกิดการปิดผนึกท่อขยายสายพันธุ์มาตรวัดติดตั้งบนพื้นผิวของท่อประสาท ขอบเขตของการขยายตัวโดยการเปลี่ยนค่าความต้านทาน แรงดันทรานสดิวเซอร์เป็นท่อทรงกระบอกที่มีความเครียดความแนบของเส้นรอบวง ความดันที่ใช้กับไดอะแฟรมที่ปลายกระบอก ความดันนี้จะทำให้หลอด circumferentially ติดมาตรวัดโอกาสเพิ่มขึ้นของพวกเขาของตัวแปลงสัญญาณชนิดนี้ใช้วัดความสามารถในการบีบอัดของกระบอกสูบในรถยนต์และเครื่องยนต์เผาไหม้–ภายในอื่น ๆ .

ตัวแปลงสัญญาณการไหลของของเหลวมีหลายประเภทของเครื่องมือที่ใช้วัดอัตราการไหลของของเหลว สามเราหารือในส่วนนี้มีกังหัน flowmeter FLOWMETER , แม่เหล็กและร้อนลวด
เครื่องวัดความเร็วลม .กังหัน FLOWMETER อาจเป็นชนิดที่ใช้กันมากที่สุด ( fig.14.17 อัตรา ) พวกเขาให้วิธีการวัดโดยตรงทั้ง ของเหลว และก๊าซ อัตราการไหล พวกเขายังเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบระยะไกลและการประยุกต์ใช้อากาศยาน กังหัน FLOWMETER ประกอบด้วยใบพัดติดตั้งในท่อที่ผ่านการไหลของของไหล การไหลของของเหลว ทำให้โรเตอร์หมุนมากขึ้นอัตราการไหลที่เร็วกว่าคือความเร็วของการหมุน ใบพัดของโรเตอร์เป็นโลหะ และรถกระบะแม่เหล็กติดบนผนังของท่อที่สัมผัสผ่านแต่ละเวนเป็นพัลส์ไฟฟ้า ความถี่ของการกะพริบเป็นสัดส่วนกับอัตราที่ใบพัดจะหมุนและด้วยเหตุนี้อัตราการไหลของของเหลวกังหัน FLOWMETER มีอยู่อัตราการไหลของของเหลวจากน้อยกว่า 0.01 แกลลอนต่อนาที ( GPM ) 35 , 000 แกลลอน .
FLOWMETER แม่เหล็กเป็นทรานสดิวเซอร์ที่ใช้ในการวัดการไหลของไฟฟ้า conductive ของเหลว มันมีข้อดีของการไม่เสนอประเภทของสิ่งกีดขวาง ของไหลที่ไหลในช่วงการวัดประเภทนี้ของอัตราการหลักการที่ว่าแรงดันเหนี่ยวนำในตัวนำเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก เนื่องจากแรงดันขึ้นอยู่กับอัตราที่ตัวนำเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก ความแข็งแกร่งของแรงดันไฟฟ้าที่สามารถใช้เป็นข้อบ่งชี้ของอัตราการไหลของของเหลว
เครื่องวัดความเร็วลมลวดร้อนจะปรับลวดความต้านทานความร้อนโดยผ่านปัจจุบันผ่านถ้าเย็นของเหลวไหลผ่านลวดความร้อนจะถูกลบออกจากมัน โดยของเหลว อัตราการถ่ายเทความร้อนที่แตกต่างกันกับชนิดของของเหลว แต่มันก็มีแนวโน้มที่จะแตกต่างกันไปตามรูทของความเร็วที่น้ำไหลผ่านลวด ถ้ากระแสไฟฟ้าในลวดความต้านทานคงที่ การเปลี่ยนแปลงเนื่องจากความเย็นจะทำให้แรงดันสัญญาณเพราะขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของลวดให้ความร้อนสามารถทำขนาดเล็กมาก อุปกรณ์ที่สามารถทำให้ความไวมาก ตอบสนองต่อความถี่สูงและการเปลี่ยนแปลงในอัตราการไหล หนึ่งของการใช้หัวหน้าวิจัยอากาศพลศาสตร์ เซอร์

เมืองหนาวหลากหลายตัวจะใช้ในการวัดอุณหภูมิ บางส่วนของพวกเขาแปลงอุณหภูมิโดยตรงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าและคนอื่น ๆที่ต้องใช้ในการรวมกันกับไฟฟ้าและตัวแปลงสัญญาณที่จะแปลงอุณหภูมิที่ระบุในรูปแบบไฟฟ้า นอกจากความถูกต้อง นักออกแบบจะต้องพิจารณาตอบสนองเมื่อระบบอุณหภูมิออกแบบหรือวิเคราะห์ transducer อุณหภูมิทั่วไปรวมถึงต่อไปนี้ :
แผ่น bimetallic ( / - 1% - 40C )

และตรวจจับอุณหภูมิความต้านทาน ( rtds )
เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิอุณหภูมิ thermistors
)

แต่ละรังสีเหมาะสุดสำหรับโปรแกรมเฉพาะหรือช่วงของอุณหภูมิ แผ่นโลหะคู่

แผ่นโลหะคู่ถูกสร้างขึ้นจากสองแผ่นโลหะต่าง ๆรอยด้วยกัน เพราะของที่แตกต่างกันในสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของสองโลหะความร้อนของแถบทั้งหมดจะทำให้โลหะขยายตัวในความยาวมากกว่าอื่น ๆ เนื่องจากแผ่นมีรอยด้วยกันตามทั้งหมด ขอบ แถบที่สมบูรณ์จะโค้งในทิศทางของโลหะที่ขยายตัวได้น้อย ขอบเขตของการดัดจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระดับของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิถ้าปลายด้านหนึ่ง pf แถบหนีบแน่น ในขณะที่ส่วนอื่น ๆ ยังคงเป็นอิสระ ขอบเขตของการดัดที่สามารถใช้เพื่อแสดงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ นี้จะกระทำโดยการแนบตำแหน่งทรานสดิวเซอร์ ( เช่น แอลวี ดี ที ) สุดท้ายฟรีของแถบ และปรับการเคลื่อนที่ของมันเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
แผ่น bimetallic จริงใช้ความถี่มากกว่าการควบคุมอุปกรณ์กว่าอุณหภูมิที่แสดงอุปกรณ์ ในบทบาทนี้เขาใช้กันมากที่สุดเป็นอุณหภูมิที่ควบคุมการเปิดปิดสวิทช์ของเตาความร้อน และทำให้อัตโนมัติยานยนต์ เป็นแหลมออกในความสามารถ bimetallic , รางโค้ง และตัดวงจรเชื่อมต่อ ( ดูรูปที่ 3.9 และ

)และการใช้หลักการทางกายภาพ ถ้าสองเส้นลวดโลหะที่แตกต่างกันมีร่วมกันและจุดของการเข้าร่วม ความร้อน ( หรือเย็น )

โต๊ะขนาดแรงดันแตกต่างปรากฏทั่วสองสด จบ หลักการนี้ ( เรียกว่าวัดผล ) ถูกค้นพบใน 1821 โดย t.j.seebeck .ขนาดของผลแตกต่างเนื่องจากการ วัดแรงดัน ผลค่อนข้างเล็ก ( ตามคำสั่งของ resultants ) ตัวอย่างเช่น ชนิด K thermocouple พัฒนาประมาณ 0.04 MV / C . อย่างไรก็ตาม , แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน แปรผันตรงกับอุณหภูมิความแตกต่างที่มีอยู่ระหว่างรอยต่ออุ่น และสิ้นสุดที่เย็น มันจับสัญญาณไว พอ ใช้ความแตกต่างอุณหภูมิสามารถวัดด้วยเทอร์โมคัปเปิ้ล เพราะแรงดันขนาดเล็กเช่นที่ผลิตอิเล็กทรอนิกส์วงจรสัญญาณปรับใช้กับเทอร์โมคัปเปิ้ลต้องกำจัดทั้งทั่วไปโหมดสัญญาณและเสียงรบกวนที่เกิดจากไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก การออกแบบวงจรที่มีความสามารถนี้สามารถเป็นความท้าทายที่แท้จริงสำหรับวิศวกรสิ่งแวดล้อมอุตสาหกรรม .
ผสมของโลหะที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการสร้างและมีดังนี้ constantan โครเมล ( เหล็ก , โลหะผสมของนิกเกิลและโครเมียม ) และ alumel ( โลหะผสมอลูมิเนียมและนิกเกิล ) และแพลทินัมและโรเดียมแพลทินัม ตารางที่ 14.1 แสดงหมายเลขของมาตรฐาน thermocouple , ช่วงอุณหภูมิที่เป็นประโยชน์ของพวกเขา , แรงดันสวิงไปที่ช่วงและ ANSI ( อเมริกันแห่งชาติของ