壓力傳感器工作原理

發布日期：2013-05-22 08:58  瀏覽次數：

傳感器是由彈性元件、電阻應變片等組成。在壓力傳感器中，一般是將4個電阻應變片成對地橫向或縱向粘貼在彈性元件的表面，使應變片分別感受到元件的壓縮和拉伸變形，并將4個應變片接成電橋電路，從電橋的輸出中就可以得到應變量的大小，從而得知作用于彈性元件上的力。壓力傳感器主要用來測量荷重及力，流動介質動態或靜態壓力等。

下面介紹幾種常見的壓力傳感器工作原理：

1、電阻應變片的工作原理   
金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象，俗稱為電阻應變效應。
金屬導體的電阻值可用下式表示：   
ρ——金屬導體的電阻率（Ω。cm2/m ）   
S ——導體的截面積（cm2 ）   
L ——導體的長度（m ）    
 
2 、陶瓷壓力傳感器原理   
抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋（閉橋），由于壓敏電阻的壓阻效應，使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應變式傳感器相兼容。    

3 、擴散硅壓力傳感器原理   
工作原理被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。   

4 、藍寶石壓力傳感器    
利用應變電阻式工作原理，采用硅- 藍寶石作為半導體敏感元件，具有無與倫比的計量特性。   

5 、壓電壓力傳感器原理    壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發現的，在一定的溫度范圍之內，壓電性質一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質完全消失（這個高溫就是所謂的 “居里點”）。由于隨著應力的變化電場變化微小（也就說壓電系數比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。