سنسورهای فشار بازه فشار پایین، اصولا تجهیزاتی بسیار حساس هستند و باید قبل از نصب آن‌ها، چندین عامل را در نظر بگیرید. این سنسورها ممکن است در پوششی از جنس فولاد ضد زنگ با درجه‌بندی بالای IP (محافظت در برابر نفوذ) باشند و از نظر استحکام، مشابه هر سنسور فشار دیگری به نظر برسند، اما در داخل آن‌ها دیافراگم بسیار نازکی وجود دارد که به شدت در برابر شتاب و تنش مکانیکی حساس است. در این مقاله به بررسی عوامل موثر بر عملکرد سنسور فشار پایین می پردازیم.
تعداد مختلفی تکنولوژی برای بازه‌های پایین فشار در بازار وجود دارد، همچون ظرفیت خازنی متغیر، ضریب خودالقایی متغیر و استرین‌گیج (strain gauge) نیز وجود دارد، اما نقطه اشتراک تمام این فناوری‌ها، وابستگی به یک دیافراگم برای جمع‌آوری نیرو و تبدیل آن به یک نوع سیگنال الکتریکی است. برای اندازه‌گیری تغییرات کوچک فشار، نسبت ضخامت به مساحت سطح دیافراگم باید کم باشد تا انعطاف‌پذیری کافی را داشته باشد و در نتیجه سیگنال الکتریکی لازم برای اندازه‌گیری را ارائه کند.
ضربه و لرزش
دیافراگم‌های نازک‌تر سنسورهای فشار – فشار پایین، بیشتر از سایر دیافراگم‌ها نسبت به ضربه و لرزش آسیب‌پذیر هستند که ممکن است باعث شیفت بزرگ صفر در سیگنال الکتریکی شود. در موارد شدید، دیافراگم ممکن است با یک ضربه ناگهانی نابود شود. البته به صورت کلی، اکثر سنسورها برای اکثر کاربردها به اندازه کافی محکم هستند و بیشترین اثر ضربه و لرزش روی دقت و عملکرد سنسور خواهد بود که باید این مورد در نظر گرفته شود.
اثر گرانش (G) بر عملکرد سنسور فشار پایین
یک اثر شتاب که همیشه بعد از نصب سنسور وجود دارد، شتاب مرتبط با گرانش است. اگر می‌خواهید یک دیافراگم نازک و قطر زیاد را به شکل افقی روی سطحی افقی نصب کنید، به خاطر اثر گرانش روی وزن آن، کمی به سمت پایین شکم می‌دهد (آویزان می‌شود). حال اگر دیافراگم را کامل بچرخانید، سمت دیگر آن شکم می‌دهد و اگر بر سیگنال خروجی نظارت کنید، متوجه می‌شوید که تغییری مثبت و منفی در خروجی فشار صفر رخ می‌دهد که به خاطر چیزی است که به آن اثر G گفته می‌شود. بنابراین اگر در محیطی با گرانش صفر با سنسور فشار پایین کار نمی‌کنید، همیشه باید دقت کنید که سنسور را با همان جهتی نصب کنید که با آن کالیبره شده است. اگر چنین چیزی ممکن نیست، باید سنسور یا تجهیزات اندازه‌گیری مرتبط با آن تنظیم شود تا افست صفر بعد از نصب، از بین برود.
حساسیت تنش مکانیکی (استرس مکانیکی)
اگر دیافراگم سنسور فشار پایین در نزدیکی اجزای پیرامونی که ساختار کلی سنسور فشار را می‌سازد نصب باشد، ممکن است تحت تاثیر تنش مکانیکی خارجی قرار بگیرد. به طور مثال اگر دیافراگم نزدیک به یک کانکتور فشار قرار داشته باشد، ممکن است تنش متریال در زمان محکم کردن موقع نصب رخ بدهد که اثر خود را به شکل افست صفر در سیگنال خروجی نمایش می‌دهد. با انتخاب سنسور فشاری که دیافراگم آن از پورت‌های کانکتور فشار ایزوله شده است، مثلا با لوله انعطاف‌پذیر داخلی، تضمین می‌شود که تنش‌های وارده به پیچ و بست‌ها باعث شیفت کالیبراسیون نمی‌شود.
حساسیت دمایی
اکثر دستگاه‌های سنسور فشار دارای مدار جبران دما هستند تا از بخش بزرگی از خطاها که توسط انبساط حرارتی اجزای المان سنسور رخ می‌دهد جلوگیری شود. برای سنسورهای فشار پایین، این اثرات دما حتی بیشتر است چون دیافراگم این سنسورها به هر نوع تنش مکانیکی القا شده حساسیت بسیار بالایی دارد. در حالت ایده‌آل، سنسورهای فشار پایین باید در جایی قرار بگیرند که دما تا حد ممکن ثابت و نزدیک به دمای اتاق است. اگر این مساله ممکن نیست، یک لوله با انتهای بسته‌ی کوتاه باید نصب شود تا یک «استند اف» (مانع) برای سنسور فراهم کند، تا فرآورده‌ی داخل لوله قبل از رسیدن به سنسور، خنک شده و به دمای محیط برسد.
