दबाव को एक मापी गई मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है: इसे किसी सतह पर तरल या गैस द्वारा लगाए गए बल के रूप में वर्णित किया जा सकता है, और इसे आमतौर पर प्रति इकाई क्षेत्र में बल में मापा जाता है। सामान्य इकाइयाँ पास्कल (Pa), बार (बार), N/mm², या psi (पाउंड प्रति वर्ग इंच) हैं।
सेंसर की परिभाषा: सेंसर एक उपकरण है जो भौतिक मात्रा को मापता है और उसे सिग्नल में परिवर्तित करता है। मापी गई मात्रा तापमान, लंबाई, बल या दबाव आदि हो सकती है। सिग्नल आमतौर पर एक विद्युत सिग्नल होता है, लेकिन यह एक ऑप्टिकल सिग्नल भी हो सकता है।
दबाव सेंसर परिभाषा: एक दबाव सेंसर दबाव संवेदनशील तत्वों से बना एक उपकरण है जो सेंसर पर लागू वास्तविक दबाव निर्धारित करता है (विभिन्न ऑपरेटिंग सिद्धांतों का उपयोग करके) और दबाव की जानकारी को आउटपुट सिग्नल में परिवर्तित करता है।
दबाव माप सिद्धांत
दबाव सेंसर सटीक परिणाम प्रदान करने के लिए विभिन्न तकनीकों का उपयोग करते हैं।
तनाव आधारित दबाव सेंसर:** ये दबाव संवेदनशील तत्व के रूप में तनाव गेज का उपयोग करते हैं, आमतौर पर एक धातु पन्नी तनाव गेज या एक बेलनाकार इलास्टोमेर के लिए एक डायाफ्राम को जोड़कर प्राप्त किया जाता है। स्ट्रेन आधारित दबाव सेंसर का सबसे बड़ा लाभ उनकी अत्यधिक उच्च कठोरता है, जिससे 15,000 बार तक दबाव मापने की अनुमति मिलती है। विद्युत कनेक्शन आमतौर पर व्हीटस्टोन ब्रिज का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक सटीक और सुसंगत माप प्राप्त होते हैं।
कैपेसिटिव प्रेशर सेंसर: ** ये परिवर्तनीय कैपेसिटेंस उत्पन्न करने के लिए एक दबाव कक्ष और एक डायाफ्राम का उपयोग करते हैं। जब दबाव लगाया जाता है, तो डायाफ्राम विकृत हो जाता है और धारिता तदनुसार कम हो जाती है। फिर मापने वाले सर्किट के माध्यम से वोल्टेज पर निर्भर विद्युत सिग्नल को आउटपुट किया जाता है। ये सेंसर लगभग 40 बार के निम्न दबाव तक सीमित हैं।
पीज़ोरेसिस्टिव दबाव सेंसर:** इनमें मुख्य रूप से सिलिकॉन से बना एक डायाफ्राम होता है, जो लागू दबाव के कारण होने वाले तनाव का पता लगाने के लिए एक एकीकृत तनाव गेज का उपयोग करता है। व्हीटस्टोन ब्रिज का उपयोग आमतौर पर संवेदनशीलता को कम करने और आउटपुट बढ़ाने के लिए किया जाता है। उपयोग की गई सामग्रियों के कारण, दबाव लगभग 1000 बार तक सीमित है।
उपरोक्त तकनीकों के विपरीत, गुंजयमान दबाव सेंसर लागू दबाव के कारण होने वाले तनाव को मापने के लिए माप तंत्र की गुंजयमान आवृत्ति में परिवर्तन का उपयोग करते हैं।** इस प्रकार के सेंसर डिजाइन में, गुंजयमान तत्व को एक माध्यम के संपर्क में लाया जा सकता है, जहां गुंजयमान आवृत्ति माध्यम के घनत्व पर निर्भर करती है। ये सेंसर आमतौर पर झटके और कंपन के प्रति संवेदनशील होते हैं।
अन्य दबाव सेंसर जो मापने वाले निकाय का उपयोग नहीं करते हैं उनमें थर्मल या आयनीकरण दबाव सेंसर शामिल हैं, जो लागू दबाव को मापने के लिए चार्ज कणों के प्रवाह के कारण घनत्व परिवर्तन का उपयोग करते हैं।
दबाव माप श्रेणियाँ
दबाव सेंसरों को कई तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है, जिसमें उनके द्वारा मापी जाने वाली दबाव सीमा, उनके ऑपरेटिंग तापमान की सीमा, या उनके द्वारा मापे जाने वाले दबाव का प्रकार शामिल है।
निरपेक्ष दबाव सेंसर: एक संदर्भ कक्ष (वैक्यूम के पास) के सापेक्ष दबाव को मापता है।
गेज दबाव सेंसर: या सापेक्ष दबाव सेंसर, वर्तमान वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष दबाव को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।
सीलबंद गेज दबाव सेंसर: गेज दबाव सेंसर के समान, लेकिन यह वर्तमान वायुमंडलीय दबाव के बजाय एक निश्चित दबाव के सापेक्ष दबाव को मापता है।
विभेदक दबाव सेंसर: दो दबावों के बीच अंतर निर्धारित करता है और इसका उपयोग दबाव ड्रॉप, तरल स्तर और प्रवाह दर आदि को मापने के लिए किया जा सकता है।
निरपेक्ष दबाव सेंसर का एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि उन्हें हमेशा एक ही संदर्भ दबाव (वैक्यूम) के विरुद्ध मापा जाता है, और इसलिए वे वायुमंडलीय दबाव और तापमान में परिवर्तन से अप्रभावित रहते हैं।
