Basınç (Gerilme) Transdüserleri Nelerdir? Piezoelektrik Basınç Ölçme Sensörleri

BASINÇ (GERİLME) TRANSDÜSERLERİ

Üzerlerine düşen basınçla orantılı olarak fiziki yapılarında meydana gelen değişimden dolayı basınç seviyesini ya da basınç değişimi seviyesini elektriksel işarete dönüştüren devre elemanlarına denir.

Çeşitleri

Basınç sensörleri, çalışma prensibine göre dört grupta incelenebilir. Bunlar:

1- Kapasitif basınç ölçme sensörleri için tıklayınız...

2- Strain gage (şekil değişikliği) sensörler için tıklayınız...

3- Load cell (yük hücresi) basınç sensörleri için tıklayınız...

4- Piezoelektrik özellikli basınç ölçme sensörleri


4- Piezoelektrik Basınç Ölçme Sensörleri



Basıncın elektrik akımına dönüştürülme yollarından biri de piezoelektrik olayıdır.

Piezoelektrik özellikli algılayıcılarda kuartz (quartz), roşel (rochelle) tuzu, baryum, turmalin gibi kristal yapılı maddeler kullanılır. 

Piezo elektrik transdüserlerin karşılıklı iki yüzeyine basınç uygulandığında diğer iki yüzey arasında küçük bir gerilim üretilir. Bu özellikten faydalanılarak basınç ve titreşim gibi mekanik büyüklüklerin ölçümünde faydalanılır.

Kullanıldığı Yerler

Piezoelektrik basınç ölçme sensörleri basınç ve titreşim ölçümlerinde, elektronik saatlerde ve kristal mikrofonlarda kullanılırlar.

Basınç (Gerilme) Transdüserleri Nelerdir? Load Cell (Yük Hücresi) Basınç Sensörleri

BASINÇ (GERİLME) TRANSDÜSERLERİ

Üzerlerine düşen basınçla orantılı olarak fiziki yapılarında meydana gelen değişimden dolayı basınç seviyesini ya da basınç değişimi seviyesini elektriksel işarete dönüştüren devre elemanlarına denir.

Çeşitleri

Basınç sensörleri, çalışma prensibine göre dört grupta incelenebilir. Bunlar:

1- Kapasitif basınç ölçme sensörleri için tıklayınız...

2- Strain gage (şekil değişikliği) sensörler için tıklayınız...

3- Load cell (yük hücresi) basınç sensörleri

4- Piezoelektrik özellikli basınç ölçme sensörleri için tıklayınız...

3- Load Cell (Yük Hücresi) Basınç Sensörleri

                    Load Cell iç yapısı

Yük hücresi (load cell) daha çok elektronik terazilerin yapımında kullanılan basınç sensörüdür. Asıl çalışma prensibi strain gage gibidir. Yukarıda 4 noktadan ölçme yapan bir yük hücresi görülmektedir. Tek noktadan ya da iki noktadan ölçüm yapanları da bulunmaktadır. A, B, C, D noktalarındaki strain gagelerin dirençleri basınca bağlı olarak değişir. Bu değişim ile orantılı olarak da basınç miktarını tespit edebiliriz.

Bu değişim ile orantılı olarak da basınç miktarını tespit edebiliriz. Load cell'ler kullanım alanlarının gerektirdiği şekilde imal edilirler bu yüzden çok farklı ve çeşitli modelde loadcelle rastlanılır. Günümüzde 50-100 gr dan 1000-2000 tona kadar geniş bir kapasite aralığında load cell imal edilebilmektedir.

Kullanıldığı Yerler

Load Cell (Yük Hücresi) basınç sensörleri, digital tartılarda, kantarlarda sıvı ve gaz basınçlarını ölçmede, kan basıncının ölçümünde vb. alanlarda kullanılır.

Basınç (Gerilme) Transdüserleri Nelerdir? Strain Gauge (Şekil Değişikliği) Sensörler

BASINÇ (GERİLME) TRANSDÜSERLERİ

Üzerlerine düşen basınçla orantılı olarak fiziki yapılarında meydana gelen değişimden dolayı basınç seviyesini ya da basınç değişimi seviyesini elektriksel işarete dönüştüren devre elemanlarına denir.

Çeşitleri

Basınç sensörleri, çalışma prensibine göre dört grupta incelenebilir. Bunlar:

1- Kapasitif basınç ölçme sensörleri için tıklayınız...

2- Strain gage (şekil değişikliği) sensörler

3- Load cell (yük hücresi) basınç sensörleri için tıklayınız...

4- Piezoelektrik özellikli basınç ölçme sensörleri için tıklayınız...

2- Strain Gauge (Şekil Değişikliği) Sensörler

Strain Gage, Edward E. Simmons ve Arthur C. Ruge tarafından 1938 yılında icat edilmiştir. Strain, İngilizce olarak Gerinim anlamına gelmektedir. Strain Gage’lere Türkçe’de Gerinim Ölçerler de denilmektedir.

Gerinim ölçerler yaygın olarak yalıtılmış esnek bir plakadan oluşur. Plakaya destek olması açısından metalik bir folyo ile çevrilmiştir. Ölçüm yapılacak objeye gerinim ölçerler siyanakrilat gibi yapıştırıcılar ile yapıştırılırlar.

                   Strain Gage içyapısı

Üzerindeki basıncın etkisinden dolayı tabakanın esnemesi, iletken şeridin de gerilerek uzamasına sebep olmaktadır. Bu uzama esnasında telin boyu uzayarak kesiti azalacaktır. Bilindiği gibi iletkenlerin kesiti azaldıkça dirençleri artacağından uygulanan kuvvete bağlı olarak iletkenin direncinde de değişme olacaktır. Bu direnç değişimine bağlı olarak uygulanan kuvvetin miktarı tespit edilebilir.

Kullanıldığı Yerler

Strain Gage (Şekil Değişikliği) Sensörleri kuvvet, ağırlık, basınç vb. fiziksel değişkenlerin ölçümlerinde kullanılırlar.

Strain-Gage sensörleri şekil değişikliklerini ölçer ve bu değişikliğe göre direnci de değişim gösterir. Hassas olmasından dolayı pek çok alanda kullanılır. Başlıca kullanım alanları ise şunlardır;

Deplasman ve Pozisyon sensörlerinde

Sağlamlık testlerinde

Esneklik algılamada kullanılmakta.

Dijital Barometreler

Alarm Cihazları

Basınç (Gerilme) Transdüserleri Nelerdir? Kapasitif Basınç Ölçme Sensörleri

BASINÇ (GERİLME) TRANSDÜSERLERİ

Üzerlerine düşen basınçla orantılı olarak fiziki yapılarında meydana gelen değişimden dolayı basınç seviyesini ya da basınç değişimi seviyesini elektriksel işarete dönüştüren devre elemanlarına denir.

Çeşitleri

Basınç sensörleri, çalışma prensibine göre dört grupta incelenebilir. Bunlar:

1- Kapasitif basınç ölçme sensörleri

2- Strain gage (şekil değişikliği) sensörler için tıklayınız...

3- Load cell (yük hücresi) basınç sensörleri için tıklayınız...

4- Piezoelektrik özellikli basınç ölçme sensörleri için tıklayınız...


1. Kapasitif Basınç Ölçme Sensörleri



Kondasatörler bilindiği üzere elektrik enerjisini depolayan elemanlardır. Bu özellikleri kondansatör plakalarının boyutlarına, plakalar arasındaki mesafenin uzaklığına ve iki plaka arasındaki yalıtkan (dielektrik) malzemenin özelliğine bağlıdır. Sonuç olarak kondansatör plakaları birbirinden uzaklaştırılırsa ya da esnetilirse veya iki plaka arasındaki dielektrik malzeme hareket ettirilirse, kondansatörün kapasitesi değişir. Kondansatörün kapasitesi ile beraber alternatif akıma gösterdiği direnç de değişir. İşte bu prensipten hareketle kapasitif basınç sensörleri üretilmiştir.

Plakanın biri sabit diğeri esnektir. Esnek plakaya bir basınç uygulandığında basınçla orantılı olarak kondansatörün kapasitesi ve kapasitif reaktansı (kondansatörün alternatifakıma karşı direnci) değişecektir. Bu direnç değişimi ile orantılı olarak basınç büyüklüğünü tespit edebiliriz.

Kullanıldığı Yerler

Kapasitif prensiple çalışan sensörler basınç sensörü olarak kullanıldığı gibi yaklaşım ve pozisyon sensörü olarak da kullanılmaktadır.

Manyetik Sensörler ve Transdüserler Nedir? Alan (Hall) Etkili Transdüser Tanımı, Kullanım Yerleri

3. Alan (Hall) Etkili Transdüserler

Hall sensörü hall etkisine dayanır Bir yarı iletkenden elektronlar akarken akım yönüne dik bir manyetik alan uygulanınca elektronlar belli bir bölgede yoğunlaşır. Bu da yarı iletkenin diğer uçlarında gerilim oluşmasına neden olur.Bu duruma hall etkisi denir. Bu gerilimin değeri manyetik alana, levhanın yakınlığı ile değişir. Bu prensibe göre alan etkili transdüserler yapılır. 

Alan etkili transdüserler hassas mesafe, pozisyon ve dönüş algılayıcıları olarak kullanır.

Araba Park Sensörü

Manyetik Sensörler ve Transdüserler Nedir? Elektronik Devreli Manyetik Sensör Tanımı, Kullanım Yerleri

2. Elektronik Devreli Manyetik Sensörler (Yaklaşım Sensörleri)

Bir iletkenin içinden akım geçerse o iletkenin etrafında manyetik bir alan oluşur. Bu manyetik alanın içine metal bir cisim girerse bu bobinin indüktans değeri değişir. Bu indüktans değişimi sensörün içinde bulunan devrenin denge noktasını değiştirir. Sensörün içinde bulunan ölçüm yapan devre sayesinde metalin ne kadar yakın ya da uzak olduğunu tespit edebiliriz.

Yaklaşım sensörleri,daha çok güvenlik amaçlı olarak kullanılmakla birlikte define aramacılığında değerli metallerin bulunmasındada kullanılmaktadırlar.

Hazine Arama Metal Dedektörü

Güvenlik Amaçlı Metal Dedektörü

Kapı Tipi Metal Dedektörü

Sanayide Metal Dedektör Uygulaması

Manyetik Sensörler ve Transdüserler Nedir? Bobinli (Endüktif) Sensör Tanımı, Kullanım Yerleri

MANYETİK SENSÖRLER VE TRANSDÜSERLER

Ortamdaki manyetik değişiklikleri algılayan ve buna bağlı olarak çıkışında gerilim üreten elemanlara manyetik transdüser denir .

Manyetik transdüserlere “Alan Etkili Transdüser” adı da verilir. 

Manyetik transdüserler, endüktif ve yarı iletken olmak üzere iki çeşit elemandan yapılmaktadır. 

Kullanım Alanları

Manyetik transdüserler, aralarında elektriksel bağlantının olmadığı veya sensörle algılanacak cismin birbirini göremediği durumlar da motor ve benzeri cihazların çektikleri akımların ölçülmesinde, hareket eden sistemlerin hızlarının ve hareket yönlerinin tespit edilmesinde, güvenlik ve metal detektörlerinde kullanılır.

Sanayide ise kumanda ve kontrol sistemlerinde, tıp elektroniğinde, fabrikalarda, otomatik kumanda kontrol uygulamalarında, yer değişimlerinin hassas olarak ölçülmesinde kullanılır.

Çeşitleri ve Yapıları

1. Bobinli (Endüktif) Manyetik Sensörler:



Bobin endüktif bir elemandır ve hareketli bir manyetik alan içinde bulunursa bobin uçlarında bir gerilim meydana gelir. Bobin uçlarındaki gerilimin sürekli olması için sürekli değişen bir manyetik alan içinde bulunması yani mıknatısın ya da bobinin sürekli hareket halinde olması gerekir. Hareketin sürekli olmadığı durumlar da bobin pasif olarak kullanılır. Bir bobinin içindeki nüvenin konumuna göre bobinin endüktans değeri değişmektedir. Bu sayede uygulanan gerilime göre bobin uçlarında düşen voltaj değişir. Bu özellliklerden yararlanılarak endüktif transdüserler yapılmaktadır.

2. Elektronik Devreli Manyetik Sensörler (Yaklaşım Sensörleri) için tıklayınız...

3. Alan (Hall) Etkili Transdüserler için tıklayınız...