Kā darbojas diafragmas spiediena mērītāji?

Attēla pieklājība no: http://www.efunda.com/DesignStandards/sensors/diaphragm/diaphragm_intro.cfm
Mērķis
Diafragmas spiediena mērītājs ir ierīce, kas spiediena mērīšanai šķidrumā izmanto diafragmu ar zināmu spiedienu. Tam ir daudz dažādu lietojumu, piemēram, gāzes tvertnes spiediena kontrole, atmosfēras spiediena mērīšana vai vakuuma stipruma reģistrēšana vakuuma sūknī.
Pamata mehānika
Membrānai ir elastīga membrāna ar divām pusēm. Vienā pusē ir slēgta kapsula, kas satur gaisu vai citu šķidrumu ar iepriekš noteiktu spiedienu. Otru pusi var atstāt atvērtu gaisam vai pieskrūvēt jebkurai sistēmai, kurai mērītājs paredzēts. Diafragma piestiprinās arī pie kaut kāda veida skaitītāja, kas parāda, cik augsts ir spiediens.
Spiediena noteikšana
Šķidrums, kas nonāk saskarē ar elastīgu membrānu, nospiež šo membrānu, saliekot to. Spiediens ir mērs, cik smagi tas nospiež. Kad ārējā pretestība ir zema, atskaites spiediens membrānu izliek. Palielinoties ārējam spiedienam, tas atgrūžas uz membrānas, saliekot to atpakaļ. Izmērot, cik tālu membrāna saliecas, mērītājs var noteikt ārējo spiedienu.
Spiediena mērīšana
Ir daudz dažādu paņēmienu, kā izmērīt spiedienu no dinamiskā manometra. Viens no vienkāršākajiem ir adatas piestiprināšana mērierīcei. Kad spiediens palielinās, tas nospiež uz adatas, virzot to uz augšu un uz leju pa skalu, kas rāda spiedienu. Vēl viens veids ir izmantot elektriskās pretestības deformācijas mērītāju. Elektriskās pretestības celma mērītājā tiek izmantota elektriskā rezistora gara sloksne - ierīce, kas pretojas elektrības plūsmai. Rezistors ir piestiprināts pie diafragmas. Diafragmai saliekoties, tā izstiepj pretestību, palielinot pretestību. Rezistorā ir elektriskā strāva, kas tam iet cauri. Jo vairāk diafragma saliecas un palielina pretestību, jo vairāk samazinās strāva. Izmērot elektrisko strāvu, mērītājs var noteikt, cik tālu diafragma ir saliekusies, un tādējādi - cik lielu spiedienu rada ārējais gaiss.