La presión se define como una cantidad medida: puede describirse como la fuerza ejercida por un líquido o gas sobre una superficie y generalmente se mide en fuerza por unidad de área. Las unidades comunes son Pascal (Pa), Bar (bar), N/mm² o psi (libras por pulgada cuadrada).
Definición de sensor: Un sensor es un dispositivo que mide una cantidad física y la convierte en una señal. La cantidad medida puede ser temperatura, longitud, fuerza o presión, etc. La señal suele ser una señal eléctrica, pero también puede ser una señal óptica.
Definición de sensor de presión: un sensor de presión es un instrumento compuesto por-elementos sensibles a la presión que determinan la presión real aplicada al sensor (utilizando diferentes principios operativos) y convierten la información de presión en una señal de salida.
Principios de medición de presión
Los sensores de presión utilizan una variedad de técnicas para proporcionar resultados precisos.
Sensores de presión basados en-deformación:** estos utilizan extensímetros como elemento-sensible a la presión, lo que generalmente se logra uniendo un extensímetro de lámina metálica o un diafragma a un elastómero cilíndrico. La mayor ventaja de los sensores de presión basados en la deformación-es su rigidez extremadamente alta, que permite medir presiones de hasta 15.000 bar. Las conexiones eléctricas se suelen realizar mediante un puente de Wheatstone, lo que da como resultado mediciones muy precisas y consistentes.
Sensores de presión capacitivos:** Estos utilizan una cámara de presión y un diafragma para generar capacitancia variable. Cuando se aplica presión, el diafragma se deforma y la capacitancia disminuye en consecuencia. Luego se emite una señal eléctrica dependiente del voltaje-a través del circuito de medición. Estos sensores están limitados a bajas presiones de aproximadamente 40 bar.
Sensores de presión piezoresistivos:** Consisten en un diafragma hecho principalmente de silicio, que utiliza un medidor de tensión integrado para detectar la tensión causada por la presión aplicada. Normalmente se utiliza un puente de Wheatstone para reducir la sensibilidad y aumentar la producción. Debido a los materiales utilizados, la presión está limitada a unos 1000 bar.
A diferencia de las técnicas anteriores, los sensores de presión resonante utilizan cambios en la frecuencia resonante del mecanismo de medición para medir la tensión causada por la presión aplicada.** En este tipo de diseño de sensor, el elemento resonante puede exponerse a un medio, donde la frecuencia resonante depende de la densidad del medio. Estos sensores suelen ser sensibles a golpes y vibraciones.
Otros sensores de presión que no utilizan un cuerpo de medición incluyen sensores de presión térmicos o de ionización, que utilizan cambios de densidad debido al flujo de partículas cargadas para medir la presión aplicada.
Categorías de medición de presión
Los sensores de presión se pueden clasificar de varias maneras, incluso según el rango de presión que miden, su rango de temperatura de funcionamiento o el tipo de presión que miden.
Sensor de presión absoluta: Mide la presión relativa a una cámara de referencia (cerca del vacío).
Sensor de presión manométrica: O sensor de presión relativa, utilizado para medir la presión relativa a la presión atmosférica actual.
Sensor de presión manométrica sellado: similar a un sensor de presión manométrica, pero mide la presión relativa a una presión fija en lugar de la presión atmosférica actual.
Sensor de presión diferencial: determina la diferencia entre dos presiones y se puede utilizar para medir la caída de presión, el nivel de líquido y el caudal, etc.
Una ventaja significativa de los sensores de presión absoluta es que siempre se miden con la misma presión de referencia (vacío) y, por lo tanto, no se ven afectados por los cambios en la presión atmosférica y la temperatura.
