壓(yā)力傳感器工作原理

壓力傳感器是工業(yè)實踐中尤爲常用(yòng)的一種傳感(gǎn)器。一般普通壓力傳(chuán)感器(qì)的輸出爲模拟(nǐ)信号，或在一段連續的時間間(jiān)隔内，輸出爲數字信号。而通常(cháng)使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的，這樣(yàng)的(de)傳感器(qì)也稱爲壓電傳感器。

2. 壓力傳感器工(gōng)作原(yuán)理—壓力傳感器的分類

　　壓力(lì)傳感器的類(lèi)型非(fēi)常多，主要有應變式壓力傳感器、陶(táo)瓷壓力傳感器、擴散矽壓力傳感器、藍寶(bǎo)石壓力傳(chuán)感器、壓電壓力傳感(gǎn)器等，下面我分别爲大家介(jiè)紹一下這幾(jǐ)類的工作原理(lǐ)。

3. 壓力傳感器工作原理--應變片壓力傳感器原理

　　電阻應(yīng)變片壓力傳感(gǎn)器的核心部分是電(diàn)阻應變片，如圖(tú)1 所示，是電阻應變片(piàn)的結構示意圖，

　　金屬導體的電阻值可(kě)用下式(shì)表示：

　　R=ρ·L/S.

　　式中：

　　ρ--電阻材料的電(diàn)阻率

　　L--電阻材料的長度(dù)(米)

　　S--電阻材料(liào)的截面面積(平方厘米)

　　當(dāng)金屬絲受外力作用時，其長度和截面積都會發生變化，從上式中可很容易看出，其電(diàn)阻值即會發生改變(biàn)，假如金屬絲受外力作用而(ér)伸長時，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會增大。當(dāng)金屬絲(sī)受外力作用而壓縮(suō)時，長度減(jiǎn)小而截面(miàn)增(zēng)加，電(diàn)阻值則會減(jiǎn)小。隻要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓)，即可獲得(dé) 應變金屬絲的應變(biàn)情。

4. 壓力傳感器工(gōng)作原理--陶瓷壓力傳感器原理

　　陶瓷壓力傳(chuán)感器原(yuán)理(lǐ)：抗腐(fǔ)蝕的陶瓷(cí)壓力傳感器沒(méi)有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片(piàn)的前表面，使膜片産生(shēng)微小(xiǎo)的形變，厚膜電阻(zǔ)印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個(gè)惠斯通電橋(閉(bì)橋)，由于壓(yā)敏電阻的壓阻(zǔ)效應，使電橋産生一個與壓力成正(zhèng)比的高度線性、與激勵電壓(yā)也成正(zhèng)比的電壓信号，标準的信号根據壓(yā)力量程的不同(tóng)标定爲2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式(shì)傳感器相兼容。通過激光标定，傳感器具有很高的溫度穩定性和時間穩定性，傳感器自帶溫(wēn)度補償0～70℃，并可以和絕大多數介質直接接觸。

5. 壓力傳感器工作原(yuán)理(lǐ)--擴散矽(xī)壓力傳感(gǎn)器原理

　　工作原(yuán)理：被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不鏽鋼或陶瓷)，使膜片産生與介質壓力(lì)成正比(bǐ)的微位移，使傳感器的電阻值發生變化，和(hé)用電(diàn)子線路檢測這一變(biàn)化，并轉換輸出(chū)一個(gè)對(duì)應于這一壓力的标準測量信(xìn)号(hào)。

6. 壓力(lì)傳感器工作原理--藍寶石壓力傳感器原理(lǐ)

　　藍(lán)寶石壓力傳感器原理：利用應變電阻式工作原理，在壓(yā)力的作用下，钛合金接收膜片産生形變，該形變被矽- 藍寶石敏感(gǎn)元件感知後，其電橋輸出會發生變化，變化的幅度與被(bèi)測(cè)壓力成正比。

　　傳感(gǎn)器的電路能夠保證應變電橋電路(lù)的供電，并(bìng)将應變電橋的(de)失衡信号轉換爲統一的電信(xìn)号輸出(chū)(0-5 ，4-20mA或0-5V)。在絕(jué)壓壓力傳感器和變送器中，藍寶石(shí)薄片，與陶瓷基極玻璃焊料連接(jiē)在一起(qǐ)，起到了彈性元件的作用，将被(bèi)測壓力轉換爲應變片形變，從(cóng)而達到壓力測量的目的。

7. 壓力傳感器(qì)工作原理--壓電壓力傳(chuán)感器原理

　　工作原理(lǐ)：當薄圓筒内側受到(dào)壓力作用時，圓筒的内張(zhāng)力增大，從而使其固有振動頻率升高。利用此效應。隻要測出振筒的固有振動頻率，就可知道壓力大(dà)小。圓筒的固有振動頻率的測量精度決定于筒(tǒng)的諧振(zhèn)品質因數Q、信号處理(lǐ)電路和時鍾信号精度。