Guten Tag,
ich hab ein kleines Verständnisproblem mit Differenzdrucksensoren.
Ich möchte Drücke mit maximal 10kPa messen (Wassersäule). Dafür würde
ich mir einen Drucksensor suchen, der zwei Druckeingänge
(Differenzdrucksensor) hat und 10kPa als Messbereich hat.
Im Datenblatt ist nun angegeben: Maximaler Druck (P1 > P2) wären 75kPa.
Verstehe ich das richtig, dass es wirklich nur um den Unterschied der
Drücke P1 und P2 geht?
In der Realität liegt auf jedem der beiden Sensoren min ~1,013bar
(Luftdruck), aber die heben sich dann - da es ein Differenzdrucksensor
ist - gegenseitig auf und messen dann nur das Delta mit dem Messbereich
von 10kPa?
Sind die mechanisch gekoppelt oder handelt es sich um eine elektrische
Sache?
So ganz klar ist mir das nicht, weil es auch Drucksensoren mit einem
Eingang gibt und da wäre der Luftdruck alleine schon außerhalb des
erlaubten Bereichs ...
Vielen Dank für Hilfe :)
Ein Differenzdrucksensor hat eine Membran und auf jeder der beiden
Seiten führt ein Anschluss dran. Die Membran wird ausgelenkt, wenn an
der einen Seite ein höherer Druck herrscht.
Ein Absolutddrucksensor ist quasi gleich aufgebaut, nur daß die eine
Seite fest verschlossen ist und damit einen (annähernd) konstanten Druck
hat.
Ah okay, vielen Dank :)
Soweit ich das weiterhin verstanden habe, gibt es bei einem
Differenz-Drucksensor keine Common-Mode-Voltage, weshalb man z.B. einen
Instrumentenverstärker verwenden müsste, um das Differentielle Signal so
zu konvertieren, dass das Ausgangssignal GND-Bezug meiner ADCs/µCs hat?
Angenommen, ich würde einen ADC mit true differential + true bipolar
Input verwenden, dann könnte ich den Drucksensor direkt anschließen
(den, den ich mir ausgesucht habe, hat 450mV/kPa)?
Oder würde man das nicht machen, weil die ADCs schwierig erhältlich sind
und/oder teuer sind?
Hmm, wobei der Drucksensor 3kOhm Ausgangsimpedanz hat ... Da wäre ein
Subtrahierer vmtl nicht hochohmig genug ... Also doch eher
Instrumentenverstärker.
Differenzdruckmesser werden üblicherweise zusammen mit einer SPS
verwendet. Diese haben aber selten "echte" Differenzeingänge. Die, die
wir vor Jahren verwendet haben lieferten eine Ausgangsspannung von +/-
10V.
Bei µP recht unüblich.
In wie fern die Bedingung: P1 > P2 eingehalten werden muss kann ich Dir
nicht sagen.
Wie der Andere bereits gesagt hat liefert das Teil, wenn auf beiden
Eingängen 10 KPa anliegen 0V (+/- ein bisschen).
Markus schrieb:> Soweit ich das weiterhin verstanden habe, gibt es bei einem> Differenz-Drucksensor keine Common-Mode-Voltage, weshalb man z.B. einen> Instrumentenverstärker verwenden müsste,
???
Markus schrieb:> den, den ich mir ausgesucht habe, hat 450mV/kPa
Wenn du Roß und Reiter nennst, dann kann man dir auch konkret helfen.
Siehe mal https://de.wikipedia.org/wiki/Differenzdrucksensor
Es gibt kapazitive Sensoren, Siliziumsensoren, und weiß der Geier was
noch alles.
Es gibt bestimt auch Sensoren mit 0-10V oder 4-20mA Schnittstellen, oder
direkt digital über I2C, etc. pp.
Der Andere schrieb:> ???
Ach sorry ... Da hab ich den Baum vor lauter Wald nicht gesehen ... Das
Ausgangssignal des Drucksensors ist zwar differentiell, aber auf GND
bezogen, da der Drucksensor mit 5V und GND betrieben wird und die
Innenschaltung einer Wheatstone-Brücke ähnelt.
Der Sensor erzeugt selbst ja keine Spannung, die irgendwie floatet ...
Den hier hab ich mir ausgesucht:
http://www.nxp.com/assets/documents/data/en/data-sheets/MPX2010.pdf
Wenn ich das Datenblatt überfliege, dann bekommst du ein DC
Differenzsignal von 0-25mV.
Also am besten einen Instrumentenverstärker benutzen, oder einen ADC der
einen echten Differenzeingang und interner (programmierbarer)
Verstärkung.
Einem Subtrahierer müsste man zumindest einen Impedanzweandler
vorschalten, und das Konstrukt ist schlechter als ein
Intrumentenverstärker.
Der Sensor kann so wie ich das interpretiere nur Differenzdrücke messen,
bei denen P1 > P2 ist.
Vieleicht wichtiger Hinweis im Datenblatt:
"Media other than dry air may have adverse effects on sensor
performance and long term reliability. Contact the factory for
information regarding media compatibility in your application."
"auf jeder Seite ein Anschluss" oder "eine Seite fest verschlossen" es
gibt als dritte Variante auch Differenzdrucksensoren, die auf einer
Seite den Umgebungsdruck und nur einen Anschlußstutzen haben.
Differenzdrucksensoren haben einige Merkmale, die es besonders zu
beachten gilt.
Erstens der sogenannte Systemdruck, zweitens der Differenzdruck. Es gibt
Sensoren die können 100 mbar Differenzdruck bei 100 bar Systemdruck
messen. Wenn kein Systemdruck angegeben ist, heißt das Systemdruck Null.
Drittens die Medienverträglichkeit, sortiert nach steigendem Preis: a)
dry/dry b) wet/dry und c) wet/wet
Dass muss erstmal passend gewählt werden. Dann kann man sich über die
Elektrik unterhalten.
ths schrieb:> Drittens die Medienverträglichkeit, sortiert nach steigendem Preis: a)> dry/dry b) wet/dry und c) wet/wet
Hmm, was ich mich frage ... Steht die Wassersäule dann direkt am Sensor
an oder drückt die Wassersäule nur die Luft durch den Schlauch zum
Sensor?
Vmtl ersteres, weil ansonsten Luft komprimiert werden könnte und so die
Messwerte verfälschen kann?
Dry/Dry Sensoren sind die allerbilligsten. Beide Medienseiten dürfen nur
mit trockener Luft beaufschlagt werden. Wasser hat in der Luft nix zu
suchen, schon wegen der Medienverträglichkeit. Abgesehen davon werden
diese Sensoren oft für sehr kleine Drücke dimensioniert, da ist der
hydrostatische Druck von Wassersäulen u. U. schon störend.
Wet/Dry Sensoren sind oft nur mit einem Druckanschluß ausgestattet und
messen dann relativ zum Luftdruck, das Sensorgehäuse "atmet", das ist
die Dry Seite. An der Wet Seite kann man dann Medien gemäß der
chemischen Verträglichkeit des Datenblatts anschließen.
Wet/Wet Sensoren können beidseitig mit Medien beaufschlagt werden. Das
ist die teuerste Ausführung.
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Und nochmal zum Systemdruck: Ein Differenzdrucksensor für 100 bar
Systemdruck und 100 mbar Messbereich ist z. B. dafür geeignet, um auf
der einen Leitung mit einem Druck von 100,00 bar und auf der anderen
Leitung mit 100,10 bar beaufschlagt zu werden. Gemessen wird nur die
Differenz von 0,1 bar. Ein elektrisches Analogon wäre ein
Instrumentenverstärker, der auf einer Common-Mode-Spannung von 5 V eine
Differenzspannung von 5 mV misst, z. B. in einer Wheatstone Brücke.
