O que são sensores de pressão

Sensores de pressão estiveram em demanda desde o advento da era do vapor. Milhares de milhões de tais sensores são utilizados diariamente para monitorar a pressão de fluidos em tubos, motores, hidráulicas ou na natureza. Sensores especializados são também utilizados para determinar a pressão de sólidos ou gases. Um sensor de pressão típico tem cerca de dezesseis centímetros cúbicos (uma polegada cúbica) de tamanho, embora alguns possam ser cem ou mais vezes menores, por exemplo, os utilizados em sistemas microeletromecânicos.

Sensores de pressão mais modernos trabalham com base em um princípio chamado piezoresistência. A pressão faz com que um material conduza eletricidade a uma determinada taxa, levando a um nível específico de fluxo de carga associada com um nível específico de pressão. Esta carga é alimentada a um fio que conduz a um painel de controle e de exibição para análise humana.

Sensores de pressão convencionais usam resistores de película, medidores de tensão, ligas de metal, ou semicondutores policristalinos, como meios de resistência. Estes materiais conduzem mais ou menos eletricidade baseados em deformações geométricas em sua estrutura. Como um aumento linear na pressão não conduz a uma magnitude linear em deformação, técnicas de calibração devem ser utilizadas para determinar a verdadeira pressão. Estes estão embutidos na grande maioria dos sistemas.Os modelos de sensores de pressão mais sensíveis baseados em semicondutores monocristalinos, que são fabricados usando a tecnologia de semicondutores convencionais, deformações minúsculas podem dar origem a grandes alterações na resistência. A mudança na resistência não se baseia em deformações geométricas no material condutor, mas em um empenamento menor na estrutura menor e mais delicado.

Existem vários tipos diferentes de sensores de pressão. Um é o sensor de pressão absoluta, que mede a pressão absoluta usando um vácuo como um ponto de referência. Outra é um sensor de gage, que mede a pressão por referência à pressão atmosférica ambiente. Existem também sensores de pressão diferencial, que medem as diferenças de pressão entre dois contatos.

Geralmente, existe um meio de intervenção entre o fluido a ser medido e o sensor de pressão em si. Um diafragma metálico ou câmara de fluido hermeticamente fechado é frequentemente utilizado. Especialmente quando a medição da pressão de materiais voláteis ou corrosivos, como o óleo quente em um motor, uma camada intermediária é utilizada para evitar danos no dispositivo de detecção delicada. Além da sua utilização quase onipresente em equipamento de processo, os sensores de pressão são também utilizados por naturalistas para determinar variáveis tais como a profundidade de um bloco de gelo ou a densidade de uma camada de rocha.