Piezoresistive Zellen

beruhen auf einem Silizium-Chip mit einer druckempfindlichen Membran. In dieser Membran befinden sich die Widerstände der Messbrücke. Über eine Edelstahlmembran erfolgt die Trennung zwischen dem empfindlichen Silizium-Chip und dem Prozessmedium. Zur internen Druckübertragung dient ein Silikonöl.

Die Dünnfilmzelle

wird aus Edelstahl gefertigt. Die Widerstände der Messbrücke werden direkt auf die Membran aufgetragen. (Dünnfilmtechnik). Die Widerstände der Messbrücke sind im Stauch- und Dehnbereich der Membran angeordnet.

Bei der Keramikzelle

ist der Grundkörper aus Keramik und die Widerstände werden auf die Membran aufgedruckt (Dickschichttechnik). Bei Keramik- und Dünnfilmzellen ist die Messmembran gleichzeitig die Trennmembran zum Medium. Es wird keine interne Übertragungsflüssigkeit benötigt.

Es werden 2 Grundprinzipien angewandt:

Membran-Druckschalter

Die Membran überträgt den Druck des Mediums auf den Schaltkontakt.

Kolben-Druckschalter

Der Druck des Mediums wird über einen Kolben mit O-Ring-Abdichtung auf den Schaltkontakt übertragen.

p-schaltend (pnp)

Positive Versorgungsspannung wird auf Signalausgang geschaltet.

n-schaltend (npn)

Negative Versorgungsspannung wird auf Signalausgang geschaltet.

Wirkt auf einen elektrischen Leiter senkrecht zur Stromrichtung ein Magnetfeld, so werden Elektronen durch die Lorenzkraft abgelenkt. Die dadurch entstehende Elektronenverschiebung kann als Hall-Spannung gemessen werden. Der Hall-Effekt wird verwendet, um die Auslenkung federelastischer Messelemente zu ermitteln. Dazu wird der Magnet an einer Membran oder einer Bourdon-Feder angebracht. Im Hall-Sensor wird das druckproportionale Signal in ein Schaltsignal umgesetzt. Die Einstellung des Schaltpunktes erfolgt durch Verschieben des Sensors mittels einer Einstellschraube.

Beruht auf einer Messzelle mit Brückenschaltung. Das druckabhängige Brückensignal wird von einem Microcontroller (µC) ausgewertet und zur Ansteuerung der Schalttransistoren verwendet. Die Schaltpunkte sind einstellbar über: - externe PC oder - Programmiertaste am Gerät.

Öffner (NC):
Kontakt öffnet wenn p > pschalt

Schließer (NO):
Kontakt schließt wenn p > pschalt

Wechsler (SPDT):
Kontakt 1 öffnet und Kontakt 2 schließt wenn p > pschalt

Der Kontakt schaltet (schließt, öffnet oder wechselt) beim Erreichen des Schaltpunktes, s. auch Schaltfunktionen. Die Hysterese bestimmt den Rückschaltpunkt. Der Schaltpunkt lässt sich innerhalb des Einstellbereiches verstellen. Der Einstellbereich muss dabei so gewählt werden, dass der Schaltpunkt und der Rückschaltpunkt im Einstellbereich liegen. Bei mehreren Zyklen liegen alle Schaltpunkte innerhalb der Reproduzierbarkeit. Druckschalter dürfen bis zum max. Arbeitsdruck dynamisch belastet werden. Vereinzelte kurze Druckspitzen sind bis zur Überlastgrenze zulässig. Ein Überschreiten des Berstdruckes, auch kurzzeitig, führt zur Zerstörung des Druckschalters. Es kann zu Leckagen kommen.