Lexikon

Ein Drucksensor ist ein Bauelement zum Messen des Drucks. Es misst den physikalischen Druck und wandelt den gemessenen Wert in eine elektrische Größe um. Drucksensoren sind gebräuchlich, um einen stationären Druck zu messen, Druckdifferenzen bzw. Druckschwankungen zu ermitteln oder auch den Schalldruck zu erfassen.

Moderne Drucksensoren können die Drücke sowohl an Festkörpern, als auch in gasförmigen bzw. flüssigen Medien messen. Zur Herstellung von Drucksensoren finden Quarze, Silizium oder Metalle Verwendung. Dabei bestehen die so genannten monolithischen Drucksensoren ausschließlich aus einem Material, für andere Bauweisen werden elastischen Grundmaterialien mit Messstreifen zur Erfassung der Dehnung verwendet. Um den Druck zu messen bieten sich verschiedene physikalische Effekte an, die man dazu nutzen kann. Dem entsprechend richtet sich Typologie von Drucksensoren nach dem jeweils verwendeten physikalischen Effekt. Die Piezoelektrik, der Hall Effekt, Induktivität und der elektrische Widerstand gehören zu den wichtigsten Effekten, die man in modernen Drucksensoren verwendet.

Piezoresistive Drucksensoren enthalten eine Membran, auf die elektrische Widerstände zum Beispiel in Form einer Siliziumschicht aufgebracht wurden. Löst ein Druck dann eine Verformung des Widerstandes auf dem Sensor aus, verändern sich elektrische Spannungen, die je nach Druckstärke variieren. Anhand des Widerstandes bzw. der Stärke eines Stroms ist dann abzulesen, wie welchen Wert der gemessene Druck erreicht. Darüber hinaus gibt es Frequenz analoge Drucksensoren, die eine Erweiterung der piezoresistiven Drucksensoren darstellen, da sie neben Dehnungsmessstreifen zusätzlich über einen Ringoszillator verfügen. Verändert ein Druck den Dehnungsmessstreifen, ändert sich sein Widerstand und auch die Frequenz des Ringoszillators verändert sich. An der Frequenzveränderung kann man dann einen Wert für den gemessen Druck ablesen. Piezoelektrische Drucksensoren hingegen nutzen zur Messung des Drucks ein Kristall, das bei Verformung einen elektrischen Strom erzeugt. Dabei ist die Stromstärke proportional zum gemessenen Druck, sodass man diesen direkt an der entstandenen Stromstärke ablesen kann. Ebenso gebräuchlich sind Drucksensoren, die mit einem Hall Element arbeiten. Dieses Element nutzt den Hall-Effekt. Dieser besteht darin, dass sich das Magnetfeld um das Hall Element ändert, wenn sich der Druck auf den Sensor ändert. Misst man dann die Veränderungen des Magnetfeldes, erhält man ein elektrisches Signal, aus dem auch der Wert des gemessenen Druckes einfach abgeleitet werden kann. Kapazitive Drucksensoren enthalten zwei Kondensatoren, die in einen Siliziumchip eingebettet sind. Entsteht bei diesem Sensortyp dann ein Druck wird eine Membran bewegt, die durch die Druckveränderung Ihren Abstand zu den Kondensatorplatten verändert. Dadurch verändert sich auch die Kapazität der Kondensatoren, die man elektrisch erfassen kann. Das ergibt ein Messsignal, das zur Angabe von Druckwerten genutzt wird. Von Induktiven Drucksensoren spricht man, wenn der Sensor mit einer Membran ausgestattet ist, die mit einem so genannten induktiven Wegaufnehmer verbunden ist. Wenn dann eine Kraft auf die Membran wirkt, wird sie bewegt. Der induktive Wegaufnehmer kann die Größe der Membran Veränderung messen und als Wert für Induktivität ausgeben.

Drucksensoren werden meist in der Industrie verbaut. Wer aber dennoch Drucksensoren Privat oder für sein Unternehmen bestellen möchte, dem sind im Internet keine Grenzen gesetzt.

Beispiele für Lieferanten

• Automation24

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