Um transdutor de pressão é um sensor de medição que converte uma pressão aplicada nele em um sinal elétrico. Geralmente, um transdutor de pressão consiste em duas partes: um material elástico que se deforma sob a aplicação de pressão e uma parte elétrica que detecta esta deformação.
1 – Como Funciona o Transdutor de Pressão
Dependendo da faixa de pressão a ser medida, o material elástico recebe diferentes formas e tamanhos, como tubo de furo, pistão, diafragma e foles sendo que o mais comum entre eles é o diafragma.
Três tipos diferentes de dispositivos elétricos podem ser conectados a este material elástico para compor um transdutor de pressão. Estes incluem tipos resistivos, capacitivos e indutivos.
O transdutor de pressão resistivo utiliza um calibradores de tensão que são ligados ao material deformável. Assim, qualquer alteração na deformação provoca a mudança na resistência elétrica de cada calibrador de tensão que pode ser medida por uma ponte de Wheatstone.
Já no transdutor de pressão do tipo capacitância, a alteração na pressão é medida na capacitância entre duas placas capacitivas. Uma placa é colada ao lado deformável do material elástico enquanto a outra é colada à superfície não pressurizada.
Finalmente, no transdutor de pressão indutivo, a deformação do material elástico é usada para fornecer movimento linear de um núcleo ferromagnético. Este movimento linear irá variar a corrente CA induzida.
2 – Diferenças entre Sensor de Pressão, Transdutor e Transmissor
Sensores de pressão
Um sensor de pressão é qualquer dispositivo que mede a pressão e a converte em um sinal elétrico. É um termo abrangente que inclui transdutores de pressão, transmissores e comutadores (definidos abaixo). Todos os transdutores, transmissores e comutadores são sensores, mas nem todos os sensores são transdutores, transmissores ou comutadores.
Transdutores de Pressão e Transmissores
Transdutor de pressão e transmissor de pressão são dois dispositivos muito semelhantes. Um transdutor de pressão é um dispositivo eletromecânico para converter valores de pressão em tensões através de uma carga de alta impedância (5.000 ohms ou mais).
Um transmissor, por outro lado, traduz os valores de pressão em correntes (geralmente 4-20 mA) através de uma carga de baixa impedância. Em geral, os transmissores são preferidos quando se envia um sinal em distâncias relativamente longas (isto é, ao longo de milhares de pés).
Nenhum dos quais, no entanto, pode alterar ou controlar a pressão. Estes dispositivos são exclusivos para medir a pressão e comunicar a saída eletronicamente ou visualmente.
3 – Medição em Baixa Pressão
Entre os diferentes tipos de transdutor de pressão existentes, podemos encontrar o medidor de bourdon, o medidor de diafragma piezo-resistivo e o medidor de capacitância de diafragma que são adequados para medir pressões de baixo vácuo.
O medidor de bourdon pode medir aproximadamente na faixa de 0 a 1000 mbar, enquanto os medidores de diafragma podem medir na faixa de 0,1 a 1000 mbar.
Para pressões muito baixas, existem ainda outros tipos de transdutores disponíveis que são baseados em outros princípios. Estão incluidos aqui o calibre Pirani, termopar e o calibre de ionização.
As duas primeiras técnicas baseiam-se na taxa de perda de calor de um filamento aquecido colocado no ambiente de baixa pressão. Esta perda de calor depende do número de moléculas de gás por unidade de volume.
Bitola Pirani – Este medidor calcula a temperatura do filamento medindo a resistência do filamento. A medição da resistência é medida com a ajuda de um circuito com ponte de Wheatstone. A relação entre a resistência e a pressão aplicada é não linear.
Termopar – Neste tipo de transdutor de pressão, um termopar é conectado ao filamento aquecido para medir sua temperatura. Para a temperatura de referência no termopar, a temperatura ambiente é usada. A saída de tensão do termopar varia não linearmente com a pressão do gás.
