O componente elétrico dentro de um transmissor de pressão responsável pela detecção de pressão é normalmente um extensômetro de resistência. Um extensômetro de resistência é um dispositivo sensível que converte a pressão aplicada a um objeto medido em um sinal elétrico. Os dois tipos de extensômetros de resistência mais amplamente utilizados são os extensômetros de resistência metálica e os extensômetros de semicondutores. Os extensômetros de resistência metálica são ainda categorizados em extensômetros do tipo fio-e extensômetros do tipo folha metálica-. Normalmente, o extensômetro é firmemente colado-usando um adesivo especializado-a um substrato que sofre tensão mecânica. Quando o substrato é submetido a força e sofre uma mudança na tensão, o extensômetro de resistência deforma-se em conjunto; esta deformação altera o valor da resistência elétrica do medidor, causando assim uma mudança correspondente na tensão aplicada através do resistor.
O transmissor de pressão é um dos tipos de sensores mais utilizados na prática industrial. É amplamente implantado em uma ampla gama de ambientes de automação industrial, abrangendo vários setores, como conservação de água e energia hidrelétrica, transporte ferroviário, edifícios inteligentes, automação de manufatura, aeroespacial, defesa, petroquímica, poços de petróleo, energia elétrica, engenharia naval, máquinas-ferramentas e sistemas de dutos.
Os transmissores de pressão se enquadram em duas grandes categorias: elétricos e pneumáticos. Os transmissores de pressão elétricos fornecem sinais de saída padronizados na forma de sinais elétricos de corrente contínua (CC)-normalmente de 0 a 10 mA, 4 a 20 mA ou 1 a 5 V. Os transmissores de pressão pneumáticos fornecem um sinal de saída padronizado na forma de pressão de gás, normalmente variando de 20 a 100 Pa.
Com base em seus princípios de conversão subjacentes, os transmissores de pressão podem ser classificados em vários tipos, incluindo equilíbrio de força (ou torque), transmissores capacitivos, indutivos, baseados em extensômetro-e baseados em frequência-. As seções a seguir fornecem uma breve visão geral dos princípios, projetos estruturais, procedimentos operacionais, requisitos de manutenção e métodos de calibração associados a vários tipos de transmissores de pressão (e pressão diferencial).
A principal função de um transmissor de pressão é transmitir sinais de pressão para equipamentos eletrônicos, permitindo assim que o valor da pressão seja exibido em uma interface de computador. Seu princípio operacional pode ser amplamente descrito da seguinte forma: ele converte um sinal de pressão mecânica-como a pressão da água-em um sinal elétrico (por exemplo, 4–20 mA). Existe uma relação linear entre a pressão e a magnitude da tensão ou corrente de saída; normalmente, essa relação é diretamente proporcional. Consequentemente, a tensão ou corrente emitida pelo transmissor aumenta à medida que a pressão aumenta, estabelecendo assim uma relação funcional entre a pressão e a tensão ou corrente correspondente. Em um transmissor de pressão, as duas entradas de pressão do meio que está sendo medido são direcionadas para câmaras separadas de alta-pressão e baixa-pressão-onde a câmara de baixa-pressão normalmente utiliza pressão atmosférica ou vácuo. Estas pressões atuam sobre os diafragmas isolantes situados em ambos os lados do elemento sensor; as forças de pressão são então transmitidas através desses diafragmas isolantes e do fluido de enchimento interno para o diafragma de medição localizado entre eles.
O transmissor de pressão é construído de tal forma que o diafragma de medição central, juntamente com os eletrodos posicionados nas placas isolantes de cada lado, formam dois capacitores distintos. Quando as pressões nos dois lados são desiguais, o diafragma de medição sofre um deslocamento; a magnitude desse deslocamento é diretamente proporcional ao diferencial de pressão. Consequentemente, os valores de capacitância nos dois lados tornam-se desiguais, e esta diferença é posteriormente processada através de estágios de oscilação e demodulação.