압력 트랜스듀서 종류 및 설명

압력센서 중 가장 널리 사용되는 한 형태는 전자식, 압저항 압력센서 스트레인 게이지를 기반으로 하여 보상절차를 걸친 압력변환기 pressure transducer로, 압력 트랜스미터 pressure transmitter라고도 합니다. 다양한 압력 변환기가 있지만 가장 보편적으로 사용되는 제품은 스트레인 게이지 strain gage기반 변환기입니다.

압력을 전기 신호로 전환하는 일은 휘트스톤 브리지Wheatstone bridge 회로에 연결 된 다이어프램Diaphragm에 적용 된 스트레인 게이지의 물리적인 변형에 의하여 이루어집니다. 압력 변환기에 가해진 압력은 스트레인을 게이지로 보내는 다이어프램을 굴절시킵니다. 스트레인은 압력에 비례하는 전기 저항 변화를 발생시킵니다.

압력 변환기의 전기 출력

압력 변환기는 보통 밀리볼트, 증폭전압 그리고 4-20mA의 세 가지 유형의 전기 신호와 함께 사용 가능합니다. 다음은 출력과 언제 가장 잘 사용되는지에 대한 간단한 설명입니다.

밀리볼트 출력 압력 변환기

밀리볼트(mV) 출력 압력 변환기 는 일반적으로 가장 경제적인 압력 변환기입니다. 밀리볼트 변환기의 출력 사양은 약 30mV 이지만, 실제 출력은 압력 변환기의 입력 전원 또는 자극에 직접적으로 비례합니다. 자극이 변동하게 되면 출력 또한 변합니다. 이러한 자극 수준에 대한 의존성으로 인하여 밀리볼트 변환기를 사용하는 경우 안정화 전원 공급이 필요합니다. 출력 신호가 매우 낮기 때문에 변환기는 전기적 노이즈가 있는 환경에 위치시키지 않아야 합니다. 변환기와 판독장치 간의 거리는 상대적으로 가까워야 합니다.

전압 출력 압력 변환기

전압(Voltage) 출력 압력 변환기 는 밀리볼트 변환기보다 훨씬 더 높은 출력을 제공하는 내장 신호 조절기능 integral signal conditioning 을 가지고 있습니다. 출력은 보통 0-5Vdc 또는 0-10Vdc입니다. 정해진 사양이 있으나, 압력변환기의 출력은 여자 excitation 의 직접 기능이 아닙니다. 이것은 규격 상 전력 범위 내라면, 일정하지 않은 전원으로도 충분함을 의미합니다. 더 높은 수준의 출력을 가지고 있기 때문에 이 변환기는 밀리볼트 변환기만큼 전기 노이즈에 민감하지 않습니다. 즉, 훨씬 더 다양한 산업환경에서 적용이 가능한 압력센서입니다.

4-20 mA 출력 압력 변환기

이러한 유형의 변환기는 압력 송신기 Pressure Transmitter 로도 알려져 있습니다. 4-20mA 신호는 전기 노이즈와 신호선 저항의 영향을 가장 덜 받기 때문에 이러한 변환기는 신호가 먼 거리로 전송되어야 하는 경우 가장 적합합니다. 4-20 mA 출력 압력 변환기는 도선이 1000피트(300m) 이상 되어야 하는 산업환경에서 가장 많이 사용합니다.

변환기에 과도한 압력이 가해졌음을 알려주는 가장 보편적인 지표

변환기에 과도한 압력이 가해졌음을 알려주는 가장 보편적인 지표는 0값의 변화입니다. 주로 증가하는 방향으로 나타나며, 5-6 ma 또는 그 이상 더 높게 인식할 수도 있고 보통 약 24 ma 정도인 최대 수치까지 포화되는 경우도 있습니다.

적합한 압력 변환기 선택하기

어떠한 유형의 압력 변환기 또는 압력 송신기를 선택해야 하는지 의문사항이 있으시다면, 압력 변환기 선택 시 고려사항 에서 더 자세한 정보를 참고하시기 바랍니다. 해당 적용분야를 위한 올바른 장비의 선택에 도움이 될 것입니다.

PCB 장착형 압력 변환기 (IC 압력센서)
PCB 장착형 압력 변환기는 보상 된 IC 압력센서의 한 종류로 일반적으로 PCB에 올리거나 다른 장비에 내장할 수 있도록 설계된 소형의 경제적인 압력 변환기입니다.

범용 압력 변환기
범범용 압력 변환기는 가장 광범위한 적용분야에 적합하도록 설계되었기 때문에 가장 보편적으로 쓰입니다.

고강도 압력 변환기
산업용 특수 강도 압력 변환기는 다른 변환기보다 훨씬 더 튼튼한 케이스를 특징으로 합니다. 이러한 변환기는 중공업 환경에서 사용하도록 설계되었습니다. 종종 산업환경에서는 흔한 전기적 노이즈에 훨씬 더 강한 면역을 제공하는 확장 가능한 4-20mA 출력을 특징으로 합니다.

고정밀 압력 변환기
대대부분의 압력 변환기는 전체 범위 대비 0.25% 이상의 정확도를 특징으로 합니다. 고안정성 및 고정확도 압력 변환기는 제품에 따라 0.05%의 낮은 오류율, 최고 정밀도를 보여줍니다. 범용 변환기보다는 가격이 비싸지만 고정밀도가 요구되는 경우에는 유일한 선택사항이 될 수 있습니다.

플러시 다이어프램 압력 변환기
플러시 다이어프램 압력 변환기에서는 다이어프램이 프로세스 방향으로 이동합니다. 이는 프로세스로부터 유체 입자를 수집할 수도 있는 다이어프램 상부의 구멍을 제거해줍니다. 특정 적용분야에서는 이러한 특성이 맞지 않기 때문에, 플러시 다이어프램 압력변환기는 높은 점도를 가진 식음료 또는 액체의 압력 측정 시에 사용 됩니다.

특수 압력 변환기
오메가는 특별한 기능을 가진 다양한 압력 변환기를 제공합니다. 매우 높거나 매우 낮은 온도에서 압력을 측정하도록 설계된 압력 변환기, 물속에서 사용 가능한 압력 변환기, 기압 변환기 그리고 디지털 통신 출력 또는 무선 출력 기능을 가진 압력 변환기와 같이 다양한 특수 사양 압력변환기를 선택하실 수 있습니다.