4. Частотный метод

Частотный метод основан на зависимости частоты собственных колебаний тонкостенного цилиндрического резонатора от разности давлений, действующих на его внутреннюю и внешнюю поверхности. Датчики, построенные по этому методу (рис.5), называются вибрационными датчиками давления (ВДД).

С помощью электронной схемы периодически возбуждаются собственные колебания резонатора или он постоянно находится в автоколебательном режиме. Выходным сигналом ВДД может служить частота электрических импульсов, что позволяет использовать ВДД в системах с цифровыми вычислительными машинами.

5.Пьезорезисторный метод

Рис.2. Схема пружинного датчика давления:

1 Упругий чувствительный элемент; 2 герметичный корпус; 3 шатун; 4 кривошип; 5 рычаг; 6 щетка; 7 потенциометр

Рис.3. Схема силового датчика давления

прямого преобразования:

1Чувствительный элемент (мембрана); 2 электрический преобразователь

Пьезорезисторный метод основан на зависимости электрического сопротивления проводника или полупроводника от величины воздействующего на него давления. На рис.6, а изображена схема пьезорезисторного датчика давления, чувствительным элементом которого является манганиновая проволока диаметром 0,03—0,05 мм.

Рис.4. Схемы датчика давления с силовой компенсацией:

а с выходом по электрическому току; б с выходом по перемещению; 1 мембрана; 2 преобразователь перемещения в электрическое напряжение (индукционный, емкостной или др.); 3 усилитель; 4 преобразователь электрического тока в силу (магнитоэлектрический, электродинамический или др.); 5 гальванометр; 6 двигатель; 7 редуктор; 8 кулачок; 9 пружина

При подаче давления в 1000 кГ/см² сопротивление изменяется всего на 0,2%. Поэтому резисторные датчики с проволочным чувствительным элементом применимы для измерения очень высоких давлений (десятки тысяч атмосфер). Полупроводниковые чувствительные элементы (ферриты, керамические пьезоэлектрики и др.) обладают более высокой чувствительностью, чем проволочные, но их характеристики нестабильны и существенно зависят от температуры.

6.Термокондуктивный метод

Термокондуктивный метод основан на зависимости теплопроводности газа от его абсолютного давления (при малых абсолютных давлениях). При протекании по проволоке (см. рис.6, б) электрического тока, сила которого поддерживается постоянной, температура нагрева проволоки будет зависеть от теплопроводности окружающего газа, которая линейно изменяется в зависимости от давления в области малых давлений. Температуру проволоки можно измерять с помощью приваренной к ней термопары, если же применить материал с большим температурным коэффициентом, то о температуре нагрева можно судить по изменению сопротивлению проволоки. Чувствительность термокондуктивных датчиков зависит от состава газа.

Рис.5. Схема вибрационного Рис.6. Схемы электрических датчиков давления:

датчика давления апьезорезисторный; б термокондуктивный (тепловой); в электронный; г радиоактивный; 1 герметичный корпус; 2 манганиновый резистор; 3 вывод; 4 изоляционная втулка; 5 стеклянный баллон; 6платановая спираль.

Область применения термокондуктивного метода измерения давления ограничена пределами 1010^-3 мм рт.ст.