压力传感器原理

 

转换方式有很多种，包括应变计、压电、金属薄膜、电容、光纤、振动等。

 

1.应变片式

应变计型是在隔膜背面安装应变计，测量应变计电阻的变化。应变计是一种利用金属变形时电阻发生变化的特性来测量变形量的电阻器，通过使应变与压力匹配，可以输出压力。

 

通常，膜片上会安装四个电阻，电阻变化会通过桥式电路输出为电压变化。有些应变计使用的是半导体。半导体是压力灵敏度较高的传感器，因为其对变形的电阻变化比普通应变计大得多。

 

2.压电

压电式是将压电元件直接安装在受压部，当压电元件受到压力时，就会产生电压。

 

通过该电压即可测量压力。其高灵敏度使其能够实现小型化，并且还具有坚固耐用等优点。

 

3.金属薄膜型

金属薄膜型是在隔膜上形成金属薄膜，测量金属薄膜因压力而变形时的电阻变化。比应变片型灵敏度更高，即使在高温下也能使用。

 

4.电容式

静电容量式检测固定电极与隔膜电极之间的静电容量。隔膜因压力变化而变形，其位移量作为静电容量的变化被测量，并转换为压力。适用于测量多种气体及混合气体的压力。

 

5.光纤

光纤式是当对隔膜施加压力时，光纤前端的衍射光栅会变形，从而测量反射光波长的变化。可高精度测量高温，用于测量熔融树脂的压力和体内的血压。

 

6.振动类型

振动式压力传感器在硅膜片上安装有振子，当膜片因压力而变形时，振子的固有频率会发生变化。检测频率的变化并将其转换为压力。该压力传感器具有高精度、高灵敏度、高分辨率等特点。