Los diseñadores de equipo pueden, actualmente, elegir entre un impresionante rango de sensores de presión comerciales disponibles.
Un rango de elementos sensores que van desde las versiones modernas de los venerables manómetros y tubos de Bourdon, pasando por galgas extensométricas adheridas hasta unidades sofisticadas que utilizan elementos semiconductores piezoresistivos depositados o implantados con iones sobre sustratos de silicio o zafiro.
Y la lista continua para incluir a los tipos con propósitos especiales como son los LVDT, de reluctancia variable, efecto Hall, equipos inductivos y potenciométricos.
Aunque la mayoría de estos transductores se comportan bien en aplicaciones específicas, virtualmente todos tienen limitaciones inherentes en su funcionamiento y desempeño. La selección de un tipo de transductor en particular es usualmente un acuerdo en el cual ciertas desventajas conocidas son toleradas a cambio de conseguir el resultado deseado. Un coste menor, por ejemplo, se obtiene a cambio de sacrificar la estabilidad a largo plazo, la precisión o la eficacia.
En este campo de los transductores de presión un poco sobredimensionado, los equipos capacitivos de Setra sobresalen como los más cercanos a un hipotético transductor de presión universal. Generalmente tienen un campo de aplicación más amplio, mayor fiabilidad general y robustez física y, en la mayoría de los casos, requieren menos compensaciones que otros tipos de transductores.
Transductores capacitivos: Simplicidad funcional y sofisticación estructural
Se muestra en la imagen la construcción robusta de un sensor de presión capacitivo. Los materiales son seleccionados cuidadosamente para su compatibilidad y minimizar los efectos ambientales. (El hueco capacitivo se ha acentuado para la ilustración)
Los sensores capacitivos de presión de Setra son adaptaciones diseñadas de forma experta de un elemento simple, duradero y fundamentalmente estable: el condensador eléctrico. En una configuración típica de Setra, un encapsulado compacto contiene dos superficies metálicas estrechamente espaciadas, paralelas y aisladas eléctricamente, una de las cuales es esencialmente un diafragma capaz de flexionarse ligeramente cuando se aplica una presión. El diafragma está construido con un material de baja histéresis como el acero inoxidable 17-4 pH o un compuesto propio a base de vidrio fundido y cerámica (Setraceram™)
Estas superficies (o placas) firmemente aseguradas se montan de modo que la más ligera flexión mecánica del conjunto, provocada por un cambio mínimo en la presión aplicada, altere el espacio entre ellas (creando, así, un condensador variable).
El cambio resultante de la capacitancia se detecta mediante un circuito comparado lineal sensible (que emplea ASICs de propiedad diseñadas a medida) que amplifica y proporciona una señal de salida de alto nivel. La simplicidad y robustez inherente de esta configuración física, el hecho de que todas las partes en contacto con el medio a medir sean de acero inoxidable o cerámica de baja histéresis y una unión cuidadosa entre el montaje mecánico y la circuitería electrónica se combinan para crear un transductor que exhibe una fiabilidad y rendimiento uniformemente superiores.
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