Bei der Wahl eines Drucksensors kommt es nicht nur auf den richtigen Druckbereich an, sondern auch auf die physikalische Messmethode. Es gibt Absolut-, Relativ- und Differenzdrucksensoren. Im Folgenden werden diese Begriffe anhand der piezoresistiven Drucksensoren von First Sensor genauer erklärt.
Absolutdrucksensoren
Absolutdruck ist der Druck bezogen auf den leeren Raum. Absolutdrucksensoren messen den Druck im Vergleich zu einem im Sensorelement eingeschlossenen Vakuum. Das Referenzvakuum sollte dabei so klein sein, dass es im Vergleich zum zu messenden Druck vernachlässigbar ist. First Sensor bietet Absolutdrucksensoren mit einem Messbereich von 0…700 mbar bzw. 0…1 bar sowie mit barometrischen Druckabgleichen an.
Anwendungsbeispiele:
- Absolutdrucksensoren werden vor allem zur meteorologischen Luftdruckmessung in Barometern und Höhenmessern eingesetzt.
- Bei der Vakuumverpackung von Lebensmitteln stellen Absolutdrucksensoren sicher, dass immer der gleiche Unterdruck angewendet wird, unabhängig vom atmosphärischen Tagesluftdruck der Umgebung.
Relativdrucksensoren
Relativdrucksensoren messen den Druck in Bezug zum Luftdruck der Umgebung. Der Atmosphärendruck auf Meereshöhe beträgt im Durchschnitt 1013,25 mbar. Luftdruckschwankungen aufgrund von Wetter- oder Höhenlagenänderungen wirken sich direkt auf den aktuellen Druckmesswert aus. Ist der am Relativdrucksensor anstehende Druck größer als der Umgebungsdruck, spricht man von Überdruck und der gemessene Druckwert ist positiv. Ein Druck kleiner als Atmosphärendruck wird als Unterdruck bzw. Vakuum bezeichnet und mit einem negativen Druckwert spezifiziert. Relativdrucksensoren haben nur einen Druckanschluss. Der Umgebungsdruck wird durch ein Belüftungsloch oder einen Belüftungsschlauch zur Rückseite der Sensormembran geführt und somit kompensiert.
Anwendungsbeispiele:
- Ein typisches Beispiel für eine Relativdruckmessung ist die Kontrolle des Reifendrucks. Hier entscheidet der Überdruck im Verhältnis zum Umgebungsdruck über die Funktion und das Fahrverhalten des Reifens.
- Bei der hydrostatischen Füllstandsmessung müssen barometrische Luftdruckeinflüsse auf die Flüssigkeitsoberfläche kompensiert werden, da es sonst zu falschen Füllstandsangaben kommt.
- Medizinische Absauggeräte erzeugen mittels einer Pumpe einen Unterdruck und saugen so beispielsweise Sekret oder Schleim ab.
Differenzdrucksensoren
Differenzdruck ist der Druckunterschied zwischen zwei beliebigen Drücken. Differenzdrucksensoren haben daher zwei separate Druckanschlüsse. Signalverstärkte Differenzdrucksensoren von First Sensor können sowohl positive als auch negative Differenzdrücke messen (p1>p2 und p1<p2). Diese Sensoren werden als bidirektionale Differenzdrucksensoren bezeichnet. Im Gegensatz dazu arbeiten unidirektionale verstärkte Differenzdrucksensoren nur im positiven Bereich (p1>p2). Der höhere Druck muss immer an einem bestimmten Druckanschluss anliegen.
Anwendungsbeispiele:
- Differenzdrucksensoren werden beispielsweise in der Medizintechnik zur Bestimmung eines Atem- oder Gasflusses oder in der Klimatechnik zum Erfassen von Luftströmungen eingesetzt.
- Geräte zur Filterüberwachung messen den Druckunterschied vor und nach dem Filter und lösen bei kritischen Werten Warnmeldungen aus.
Indem Sie den richtigen Drucksensor für Ihre Anwendung auswählen, können Sie eine präzise und zuverlässige Druckmessung durchführen.
