یک گیج اساسا یک ابزار یا دستگاه برای اندازه‌گیری بزرگی، دامنه، مقدار یا محتوای یک چیزی است، معمولا با یک نمایشگر دیجیتال یا آنالوگ.
این می‌تواند اندازه‌گیری هر خصیصه‌ای باشد، همچون فشار، دبی، دما، سوخت یا طول. کلمه‌ی «گیج» در دنیای ابزارآلات و اندازه‌گیری، گاهی به شکل gage و گاهی به شکل gauge نوشته می‌شود.
همانطور که از اسم آن مشخص است، یک گیج فشار، ابزاری است که برای اندازه‌گیری و نشان دادن فشار یک مایع یا گاز داخل یک سیستم در مقایسه با اتمسفر یا مرجعی دیگر استفاده می‌شود.
انواع بی‌شماری از گیج‌های فشار در بازار وجود دارد و هر یک از تکنولوژی یا روش نمایش متفاوتی بهره می‌برند.
گیج‌های فشار آنالوگ
معمولا به دستگاه‌هایی، گیج‌های فشار آنالوگ گفته می‌شود که کاملا از تکنولوژی سنسینگ فشار مکانیکی استفاده می‌کنند و مقدار اندازه‌گیری‌شده را با حرکت سوزن و عقربه روی صفحه با علائمی (اعدادی) برای هر مقدار فشار نشان می‌دهد. حرکت و موقعیت پوینتر سوزن، فشار مورد اندازه‌گیری را به شکل بصری نشان می‌دهد.
اکثر گیج‌های فشار آنالوگ، دارای یکی از این سه تکنولوژی سنسینگ فشار هستند:
لوله بوردون
لوله‌های بوردون، لوله‌هایی هستند که از نظر شعاعی به اشکال C، مارپیچ یا حلزونی هستند، که به پایه‌ی گیج در یک سمت بسته شده و در سمت دیگر، به یک پوینتر متصل شده است.
وقتی که لوله بوردون تحت فشار قرار می‌گیرد، بخش مقطع آن دایره‌ای‌تر می‌شود، در نتیجه شکل را صاف‌تر می‌کند. این حرکت لوله، توسط پوینتر دریافت می‌شود تا فشار را نشان دهد.
گیج‌های لوله بوردون، رایج‌ترین گیج‌های فشار آنالوگ در صنعت هستند و با بازه‌های فشار، پوینترها و متریال‌های بوردون متنوعی عرضه می‌شوند.
صفحه و عقربه که به شکل بصری نشانگر هستند، معمولا با مایع پر شده‌اند یا در شرایط خلاء سیل (مهر و موم) شده‌اند تا برای کاربردهایی متنوع، از نویز کاسته شود.
دیافراگم‌ها
گیج‌های فشار دیافراگمی، شامل یک دیافراگم موج-شکل هستند که با استفاده از یک مکانسیم لینک (اتصال)، به پوینتر متصل شده‌اند.
فشار به یک سمت دیافراگم وارد می‌شود که معمولا با یک فلنج، کپسوله شده است. جنبش و حرکت این دیافراگم (انبساط یا انقباض) با این لینک دریافت شده و به پوینتر منتقل می‌شود تا فشار را نشان دهد.
مساحت‌های مختلف سطحی دیافراگم می‌تواند سطوح مختلفی از حساسیت را ارائه کند. به طور مثال، یک دیافراگم با سطح بزرگ‌تر، حساسیت بیشتری دارد و در بسیاری از کاربردهای فشار پایین، رایج است.
علاوه بر این، و به ویژه برای سیالات خشن، دیافراگم همراه با یک فلنج، اجازه نمی‌دهد که سیال اندازه‌گیری وارد دستگاه سنسینگ شود، که به همین دلیل است که گیج‌های دیافراگم در کاربردهایی محبوب هستند که نیازمند فشارهای پایین یا سیالات خشن هستند.
بلوها (bellows)
بِلوها (یا بلوز) واحدهایی یک‌تکه و جمع‌شدنی هستند که خم‌ها (فولد) یا پیچیدگی‌هایی عمیق دارند که از لوله‌هایی با دیواره‌ی بسیار نازک تشکیل شده‌اند.
وقتی که فشار به بخش داخلی یک بلو، اعمال شده یا از آن برداشته می‌شود، منقبض یا منبسط می‌شود. این حرکت سپس از طریق یک لینک، به یک پوینتر منتقل می‌شود.
مشابه یک گیج دیافراگم، بلوز با قطرهای بزرگ‌تر مناسب فشارهای پایین هستند و می‌توانند دقت عملکرد بالاتری را فراهم کنند. معمولا بلوها از ۵ تا ۲۰ خم متغیر هستند اما به دلیل طول خود، از نظر حداکثر فشار قابل دستیابی محدود هستند.
گیج‌های فشار دیجیتال
به زبان ساده، یک گیج فشار دیجیتال، دستگاهی است که خروجی فشار را به شکل دیجیتال از طریق صفحه‌ی نمایش نصب شده روی بدنه خود نشان می‌دهد.
معمولا، گیج‌های فشار دیجیتال از یک فُرمی از اندازه‌گیری فشار الکترو-مکانیکی داخل پوشش خود همراه با مداری برای ترجمه این مقدار به خوانش نمایش داده استفاده می‌کنند.
یک خروجی دیجیتال عموما به اپراتور این امکان را می‌دهد تا به سادگی خوانش فشار را با رزولوشن بسیار بالاتری از نسخه آنالوگ، ضبط کند.
گیج‌های دیجیتال نیازمند یک منبع تغذیه (برق) هستند، که معمولا این منبع، یک باتری است که برق سنسور داخل آن و همچنین نمایشگر را تامین می‌کند و برای کار کردن گیج، مورد نیاز است.
معمولا، گیج‌های فشار دیجیتال از یکی از این تکنولوژی‌ها بهره می‌برند:
سنسور استرین گیج
یک سنسور استرین گیج (strain gauge) با تبدیل یک فشار اعمال‌شده به یک سیگنال الکتریکی، از طریق دفرمه شدن الاستیکی استرین گیج، کار می‌کند.
این استرین گیج‌ها به بدنه‌ی دستگاه اندازه‌گیری وصل می‌شود و چیدمان آن‌ها به شکل یک مدار پل ویتستون است. با اعمال شدن فشار، استرین گیج دفرمه شدن الاستیکی را تجربه می‌کند،
که بزرگی مقاومت الکتریکی گیج و مدار پل را تغییر می‌دهد. این تغییر در مقاومت، یک سیگنال خروجی الکتریکی تولید می‌کند که متناسب با مقدار فشار اعمال شده به گیج است.
سنسور پیزوالکتریکی
کلمه‌ی «پیزو» از ریشه‌ی «پیزین» گرفته شده که کلمه‌ای یونانی است و معنای آن نوعی فشار فیزیکی است. یک سنسور پیزوالکتریکی از یک متریال پیزوالکتریکی مثل سرامیک یا کریستال‌های کوارتز بهره می‌گیرد.
یک فشار داینامیک موثر بر کریستال، یک تغییری را ایجاد می‌کند که تقویت شده و به یک سیگنال ولتاژ یا فراکانس تبدیل می‌شود. برخلاف سنسورهای استرین گیج، سنسورهای پیزوالکتریکی نیازمند برانگیختگی خارجی نیستند.
از طرفی، بزرگ‌ترین مساله در مورد سنسورهای پیزوالکتریکی این است که کریستال تنها زمانی یک بار الکتریکی ایجاد می‌کند که فشار داینامیک به آن اعمال شود و در حالت ایستا، ساکت و غیرفعال باقی می‌ماند.
روش‌هایی وجود دارد که به کمک آن‌ها می‌توان با یک سنسور پیزوالکتریکی به شکل قابل اطمینان، فشارهای استاتیک را خواند اما این روش‌ها ممکن است شامل دیافراگم‌های بیشتر شود یا نیازمند فشرده‌سازی (کمپرس) کریستال‌ها با استفاده از پیچ‌های preload باشد که نتیجه آن گیجی گران‌قیمت و حساس خواهد بود.
سنسور پیزومقاومتی
ترانسدوسرهای بر پایه‌ی پیزومقاومتی، بر اساس اثر پیزومقاومتی کار می‌کنند که زمانی رخ می‌دهد که مقاومت الکتریکی یک متریال، در واکنش به تنش مکانیکی اعمال شده، تغییر می‌کند.
سنسورهای پیزومقاومتی اغلب از اجزای سیلیکونی MEMS (سامانه‌های میکرو الکترومکانیکی) ساخته می‌شوند.
دلیل اصلی این مساله این است که در سیلیکون، اثر پیزومقاومتی دو برابر بزرگ‌تر از فلزات است که این مساله به خروجی اندازه‌گیری فشار با دقت و رزولوشن بالاتر منجر می‌شود.
برخلاف استرین گیج‌ها و سنسورهای پیزوالکتریکی، سنسورهای پیزومقاومتی از یک متریال منفرد (سیلیکون) استفاده می‌کنند که به خصیصه‌های حرارتی یکپارچه و عملکرد دمایی قابل پیش‌بینی و قابل اطمینان، منجر می‌شود.
سنسورهای پیزومقاومتی، از رایج‌ترین سنسورهای استفاده شده در اندازه‌گیری‌های دقیق فشار در کاربردهایی هستند که نیازمند جبران دمایی گسترده و قابل اطمینان هستند.
