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圧力トランスデューサー入門

圧力トランスミッターとも言われることがある圧力トランスデューサーは、圧力をアナログ電気信号に変換するトランスデューサです。さまざまなタイプの圧力トランスデューサーがありますが、最も一般的なタイプはひずみケージを利用したトランスデューサーです。圧力の電気信号への変換はひずみゲージの物理的な変形によりなされています。このゲージは、圧力トランスデューサーの隔膜に接着されており、ホイートストンブリッジ回路に接続されています。圧力トランスデューサーに加わる圧力は、隔膜を変形させその変形がゲージに歪みを生じさせます。この歪みは、圧力に応じて変化する電気信号を生成します。

圧力トランスデューサーの電気的出力
一般的に、圧力トランスデューサーからは、mV、増幅された電圧、4~20 mAの電流の3つのタイプの電気信号が得られます。圧力トランスデューサーを正しく使用すると、次のような特長をもった出力が得られます。

ミリボルト出力圧力トランスデューサー
ミリボルト出力をもつ圧力トランスデューサーは、通常は最も安価な圧力トランスデューサーです。このミリボルト出力圧力トランスデューサーの出力は、通常は30mV程度です。実際の出力は、圧力トランスデューサーの入力電力または励振に直接的に比例しています。この励振が変動すると、出力も変化します。このように出力が励振レベルに依存しているので、ミリボルト出力圧力トランスデューサーの電源は安定化電源であることが推奨されます。また、出力信号が大変小さいので、このトランスデューサーは電気的ノイズがある環境では使うべきではありません。トランスデューサーと読み取り計器の間の距離も、比較的に短くするべきです。

電圧出力圧力トランスデューサー
電圧出力圧力トランスデューサーには、ミリボルト出力圧力トランスデューサーの出力よりも高い出力をだす信号整形回路が組み込まれています。その出力は、通常0~5Vdcまたは0~10Vdcです。モデルに特有ですが、トランスデューサーの出力は、通常は励振に直接的に関係はしません。これは、非安定化電源でもその電力が指定された電力範囲にある限り、それで十分であることが多いことを意味しています。非安定化電源は高レベルの出力をもっていますので、ミリボルトトランスデューサーほどには電気的ノイズの影響は受けません。したがって、もっとノイズがある工場などの環境で使用できます。

4~20 mA出力圧力トランスデューサー
このタイプのトランスデューサーは圧力トランスミッターとしても知られています。この4~20mAの信号は電気的ノイズや信号線の抵抗の影響を最も受けにくいので、このタイプのトランスデューサーは信号を長距離にわたり送信すべき場合に最適なものです。導線が1000 ft以上である用途でこのタイプのトランスデューサーが使われる場合もありますが、これは特別なことではありません。

 圧力トランスデューサーのタイプ
小型温度補償圧力センサー PC基板搭載型圧力トランスデューサー
PC基板に搭載可能な圧力トランスデューサーは、PCの電子基板に搭載され他の製品に組み込まれるように設計され、一般的には小型で安価なものです。

PX300汎用圧力トランスデューサー 汎用圧力トランスデューサー
汎用圧力トランスデューサーは、それが最も広い範囲の用途に適しているので、一番一般的なものです。
デジタル圧力ゲージメトリッ クフィッティングスおよび範囲 ヘビィデュティー/工業用圧力トランスデューサー
ヘビィデュティー/産業用圧力トランスデューサーには他のトランスデューサーよりもはるかに頑丈な容器を使っているいう特長があります。これは、重工業の環境に対応するように設計されています。このトランスデューサーの出力である4~20mAは拡張可能であり、その拡張により電気的ノイズの影響をさらに受けにくくなりようにできる特長ももっています。大きなノイズは工場などの環境では普通なものです。
PX01高安定/高精度圧力トランスデューサー 高安定/高精度圧力トランスデューサー
ほとんどの圧力トランスデューサーには、フルスケールの0.25%以上の精度をもつという特長があります。高安定/高精度圧力トランスデューサーは、モデル毎に異なりますが、フルスケールの0.05%程度まで小さいエラーしか持っていません。汎用圧力トランスデューサーよりも高価ですが、高精度が要求される場合はこの高安定/高精度圧力トランスデューサーのみが使えるオプションでしょう。
PX102フラッシュ隔膜圧力トランスデューサー フラッシュ隔膜圧力トランスデューサー
フラッシュ隔膜圧力トランスデューサーでは、隔膜が圧力測定対象であるプロセスと平面で接しています。プロセスとの接触面がフラッシュでない場合、隔膜上にキャビティが形成されそこにプロセスで使われている流体媒質が捕集される可能性がありますが、このフラッシュ隔膜ではこのキャビティ形成の可能性はなくなります。プロセスで使われる媒質がキャビティに捕集されることを必ず避けるべき用途もあります。このような用途の例としては、非常に高い粘度をもつ食品や液体をモニターすることが含まれます。
差圧トランスミッター 特殊用途向け圧力トランスデューサー
OMEGAは、特別な特長をもった圧力トランスデューサーもいろいろ用意しています。これには、極めて高温または低温な環境下で圧力を測定するように設計された圧力トランスデューサー、水中圧力トランスデューサー、気圧圧力トランスデューサーやデジタル通信出力またはワイヤレス出力の圧力トランスデューサーがあります。



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