不同壓力傳感器的原理和應用

在了解壓阻式力傳感器時,我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件，它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一，電阻應變片應用*多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種，通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學應變基體上,當基體受力發(fā)生應力變化時,電阻應變片也一起產(chǎn)生形變,使應變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小,一般這種應變片都組成應變電橋,并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路（通常是A/D 轉換和CPU ）顯示或執(zhí)行機構。

1、電容式壓力、差壓變送器的原理。電容式變送器有一個可變電容的傳感組件。該傳感器是一個完全封閉的組件過程壓力、差壓通過隔離膜片和灌充液硅油傳到傳感膜片引起位移，傳感膜片和兩電容極板之間的電容差由電子部件轉換成（4-20）mA的兩線制輸出的電信號。

2 、陶瓷壓力傳感器原理及應用?？垢g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(chǎn)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(chǎn)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(jù)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。通過激光標定,傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性,傳感器自帶溫度補償0 70℃,并可以和絕大多數(shù)介質直接接觸。

3 、擴散硅壓力傳感器原理及應用。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(chǎn)生與介質壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)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。

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****的計量特性。

4.壓電壓力傳感器原理與應用。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*是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的,在一定的溫度范圍之內(nèi),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*是所謂的 “居里點”）。由于隨著應力的變化電場變化微?。ㄒ?說壓電系數(shù)比較低）,所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代.而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù),但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬于人造晶體,能夠承受高溫和相當高的濕度,所以已經(jīng)得到了廣泛的應用。

現(xiàn)在壓電效應也應用在多晶體上,比如現(xiàn)在的壓電陶瓷,包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT 、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。

壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理,壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量,因為經(jīng)過外力作用后的電荷,只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的,所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應力。

壓電傳感器主要應用在加速度、壓力和力等的測量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長等優(yōu)異的特點。壓電式加速度傳感器在飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經(jīng)得到了廣泛的應用,特別是航空和宇航領域中更有它的特殊地位。壓電式傳感器也可以用來測量發(fā)動機內(nèi)部燃燒壓力的測量與真空度的測量。也可以用于**工業(yè),例如用它來測量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。它既可以用來測量大的壓力,也可以用來測量微小的壓力。