Pressure-transmitter_side-cut2

Tryckgivarteknologi

En tryckgivare består i grunden av två grunddelar:
– En trycksensor som konverterar tryck till en elektrisk signal.
– Givarelektronik som förstärker, omvandlar och signalbehandlar den råa sensorsignalen.

Sensorelementet mäter tryck med trådtöjningsteknik, ett tunt sensormembran ändrar form när det påverkas av tryck och den förändringen kan mätas med en Wheastone-brygga på membranet. En Wheastone-brygga är en elektronisk krets vars elektriska egenskaper förändras när formen på membranet ändras, förändringen i de elektriska egenskaperna kan mätas med mycket hög noggrannhet. Därmed är utsignalen från sensorn proportionell mot förändringarna i tryck.

I Trafags tryckgivare används primärt två olika typer av sensorer; tunnfilm-på-stål och tjockfilm-på keramik. Piezoresistiva sensorer också vanliga på marknaden men används bara i specialfall i Trafags givare.

Thinfilmonsteel(2)

Tunnfilm på stål sensor
En tunnfilms krets är sputtrad på ett membran av stål. Filmen är bara några mikrometer i tjocklek och fungerar som en trådtöjningssensor.

En tryckgivare med tunnfilm-på-stål sensor har en svetsad design vilket gör att endast två delar är i kontakt med mediet som skall mätas, sensor membranet och tryckanslutningen. Våra tryckgivare från Trafag är trycksensorn av rostfritt stål 1.4542 (AISI 630) som har hög mekanisk styrka och god korrosionsbeständighet. Tryckanslutningen och givarhuset finns i olika material. Då tryckanslutningen är svetsad med sensorn krävs ingen intern o-ring, det ger en pålitlig och läckagefri anslutning.

Tunnfilm på stål sensor har följande fördelar:

  • Mycket god stabilitet över hela livslängden
  • Tål hög medietemperatur
  • Svetsad konstruktion utan O-ringar
  • Tål mycket höga övertryck och nominella tryck upp till 3500 bar.
Thickfilmonceramic(2)

Tjockfilm på keramik-sensor
På här typen av sensorer har en krets tryckt på keramisk kropp. Funktionsmässigt så fungerar tjockfilm på keramik sensorer på liknande sätt som tunnfilm på stål sensorer, den tryckta kretsen fungerar som en trådtöjningssensor.

Tjockfilm på keramik tekniken är ett alternativ till tunnfilm-på-stål tekniken för tillämpningar där stålsensorer inte är lämpliga, t ex med kraftigt korrosiva eller kemiska medier. Då keramiska sensorer inte kan svetsas mot tryckanslutningen används en intern o-ring för tätning. Valet av material i tryckanslutning och o-ring anpassas efter applikationen krav och kemisk kompabilitet.

Tjockfilm på keramik sensorer har följande fördelar:

  • Tålig mot aggressiva medier
  • Idealisk för lågtrycksmätning och absolut mätning.
ASIC

Elektronik och ASIC
Trafags tryckgivare utmärker sig med hög tillförlitlighet och funktionalitet. Trycksensorn är en viktig del, men givarelektroniken är lika viktig. För att förverkliga störningsfri signalbehandling med lågt brus har Trafag tagit fram en egenutvecklad ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

  • ASIC’en Stödjer alla nuvarande sensor teknologier (tunnfilm på stål, tjockfilm på keramik, piezoresistiva)
  • Temperaturområde -40…125°C
  • Signalbehandlingen använder flera parametrar med avancerad 3d-mappning. T ex för temperaturkompensering.