paineanturi

Paineanturi on laite, joka muuntaa paineen sähköiseksi signaaliksi. Se mittaa paineen suhteessa valittuun referenssiin: absoluuttinen paine, gauge-paine (ilmanpaineesta riippuvainen) tai differentialpaine (kahden paineen erotus). Usein paineen mittaus perustuu diafragmaan, jonka elastinen kalvo taipuu paineen vaikutuksesta ja jonka muutosta muunnellaan sähköiseksi signaaliksi resistanssin, kapasitanssin tai resonanssin muutoksena.

Yleisimmät mittausperiaatteet ovat: piezoresistivinen, jossa diafragmaan integroidut resistanssit muuttuvat paineen mukana; kapasitivi, jossa kalvon ja referenssilevyjen välinen kapasitanssi muuttuu; piezoelektrinen, joka tuottaa sähkövarausta dynaamisessa paineessa; sekä resonanttinen, jossa paine vaikuttaa rakenteen resonanssitaajuuteen. Joissakin järjestelmissä käytetään optisia ratkaisuja, kuten kuituun sijoitettua sensoritekniikkaa.

Paineanturit tarjoavat sekä analogisia että digitaalisia lähtöjä. Yleisimmät analogiset ovat 0–5 V, 0–10 V tai 4–20 mA -signaalit; digitaaliset ovat I2C- tai SPI-protokolleja tai teollisia Modbus-yhteyksiä. Ne jaetaan kolmeen pääkategoriaan: absoluuttiset, gauge- ja differentialpaineanturit.

Sovelluksia ovat automaatio ja prosessiteollisuus, moottori- ja polttoainejärjestelmät, ilman- ja nesteenkuljetus sekä rakennusautomaatio. Suorituskyky määrittyy mittausalueeseen, tarkkuuteen, lineaarisuuteen, hysteresiin sekä lämpötilariippuvuuteen. Kalibrointi ja lämpötilakomponenttien kompensaatio ovat yleisiä parannuskeinoja.

Rakenne koostuu diafragmasta, mittauselementistä ja elektroniikasta sekä pakkaus- ja suojauskerroksista. Monissa sovelluksissa pyritään jäljitettävään kalibrointiin ja standardien noudattamiseen (esim. ISO/IEC- tai teollisuuden standardit).