2025-06-27
Cảm biến áp suất là những người hùng thầm lặng trong vô số ứng dụng công nghiệp, ô tô, y tế và tiêu dùng. Chúng âm thầm theo dõi và kiểm soát các quy trình quan trọng, đảm bảo mọi thứ từ hiệu quả động cơ đến an toàn cho bệnh nhân. Nhưng bạn thực sự biết bao nhiêu về chúng? Hãy cùng tìm hiểu ba khía cạnh chính: chúng được gọi là gì, chúng có thể hỏng như thế nào và những ưu điểm và nhược điểm vốn có của chúng.
1. Cảm biến Áp suất còn được gọi là gì?
Mặc dù "cảm biến áp suất" là thuật ngữ chung phổ biến nhất, bạn sẽ thường xuyên gặp các tên gọi khác, thường phản ánh những sắc thái tinh tế trong chức năng hoặc đầu ra:
Đầu dò áp suất: Thuật ngữ này nhấn mạnh sự chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện (ví dụ: đầu ra mV/V, thường không khuếch đại). Đây là thuật ngữ có thể thay thế nhất với "cảm biến."
Máy phát áp suất: Điều này thường đề cập đến một thiết bị chuyển đổi áp suất thành một tín hiệu công nghiệp tiêu chuẩn (phổ biến nhất là 4-20 mA hoặc 0-10V DC) được thiết kế để truyền đi trên khoảng cách xa hơn với sự suy giảm tín hiệu tối thiểu. Máy phát thường bao gồm mạch khuếch đại và điều hòa tín hiệu bên trong vỏ bảo vệ.
Bộ gửi/Bộ phận gửi áp suất: Thường được sử dụng trong bối cảnh ô tô (ví dụ: bộ gửi áp suất dầu), ngụ ý một thiết bị đơn giản hơn gửi tín hiệu cơ bản (thường là điện trở thay đổi) đến đồng hồ đo.
Công tắc áp suất: Một loại cụ thể được thiết kế để mở hoặc đóng một mạch điện khi đạt đến ngưỡng áp suất đặt trước (ví dụ: công tắc máy nén tủ lạnh, công tắc an toàn HVAC).
Đồng hồ đo áp suất (Điện tử): Mặc dù theo truyền thống là cơ học, đồng hồ điện tử sử dụng cảm biến áp suất làm phần tử cảm biến cốt lõi của chúng.
Chỉ báo áp suất: Tương tự như đồng hồ đo, làm nổi bật khía cạnh hiển thị.
Về bản chất, tất cả các thiết bị này đều cảm nhận áp suất, nhưng tên gọi cụ thể thường gợi ý về loại đầu ra, độ phức tạp và ứng dụng dự định của chúng.
2. Cảm biến áp suất hỏng như thế nào?
Giống như bất kỳ thành phần nào, cảm biến áp suất không phải là hoàn hảo. Việc hiểu các chế độ hỏng hóc phổ biến là rất quan trọng để chẩn đoán và phòng ngừa:
Quá áp/Quá tải: Vượt quá áp suất tối đa định mức của cảm biến (ngay cả trong thời gian ngắn) là nguyên nhân hàng đầu. Điều này có thể làm biến dạng vĩnh viễn màng cảm biến, làm nứt hoặc làm hỏng các bộ phận bên trong.
Đột biến áp suất/Búa nước: Sự tăng áp đột ngột, cực độ (phổ biến trong hệ thống chất lỏng khi van đóng nhanh chóng) có thể gây ra hỏng hóc thảm khốc tương tự như quá áp, ngay cả khi áp suất trung bình nằm trong giới hạn.
Nhiệt độ khắc nghiệt: Vận hành ngoài phạm vi nhiệt độ quy định có thể:
Gây ra sự trôi dạt vĩnh viễn trong hiệu chuẩn.
Làm hỏng các thiết bị điện tử nhạy cảm hoặc vật liệu liên kết.
Thay đổi các đặc tính của chất lỏng nạp (trong một số loại cảm biến).
Không tương thích với môi trường/Tấn công hóa học: Tiếp xúc với khí hoặc chất lỏng ăn mòn tấn công các vật liệu ướt (màng, phớt, vỏ). Điều này dẫn đến rò rỉ, suy giảm màng hoặc tắc nghẽn các cổng áp suất.
Tắc nghẽn cổng áp suất: Bụi bẩn, hạt hoặc môi chất quy trình đã đông đặc làm tắc nghẽn cổng, ngăn áp suất đến phần tử cảm biến.
Các vấn đề về điện:
Quá áp/Đột biến: Làm hỏng mạch bên trong.
Ngắn mạch/Mạch hở: Lỗi dây hoặc hỏng hóc linh kiện bên trong.
Các vấn đề về vòng lặp nối đất: Gây ra các chỉ số thất thường hoặc nhiễu tín hiệu.
Rung/Sốc cơ học: Rung quá mức có thể làm mỏi các bộ phận, đứt dây hoặc lỏng các kết nối. Sốc nghiêm trọng có thể gây ra hư hỏng vật lý ngay lập tức.
Mỏi màng: Chu kỳ áp suất cao lặp đi lặp lại cuối cùng có thể làm nứt hoặc biến dạng màng cảm biến mỏng.
Hỏng phớt: Vòng chữ O hoặc miếng đệm bị suy giảm theo thời gian, dẫn đến rò rỉ (đặc biệt quan trọng trong cảm biến đo kín hoặc tuyệt đối).
Sự xâm nhập của hơi ẩm/Độ ẩm: Nước vào vỏ cảm biến (đặc biệt là loại không kín) ăn mòn các thiết bị điện tử và gây ra sự trôi dạt hoặc hỏng hóc.
Dịch chuyển/Trôi dạt về không: Sự thay đổi dần dần trong đầu ra của cảm biến ở áp suất bằng không hoặc sự thay đổi về độ nhạy của nó theo thời gian, thường là do lão hóa, ảnh hưởng của nhiệt độ hoặc giãn ứng suất.
3. Ưu và nhược điểm của cảm biến áp suất
