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各类型压力传感器的工作原理介绍

2021-05-20浏览次数:386
压力传感器采用的传感原理会影响精度、可靠性、测量范围以及与目标环境的兼容性。那么,各类型压力传感器的工作原理是什么呢?下面我们就来介绍。
压力传感器

各类型压力传感器的工作原理介绍


1、电阻式

电阻式压力传感器利用应变片的电阻变化,应变片暴露在压力介质中。应变计通常由粘接在膜片上的柔性衬底上的金属电阻元件组成,或通过薄膜工艺直接沉积的柔性背衬上。金属膜片具有很高的过压和爆压能力。

压阻传感器利用半导体材料电阻率的变化,当受到应变时,膜片产生变化,这种变化的幅度可以是金属应变片中电阻变化的100倍。因此,压阻传感器可以测量的压力变化比金属传感器小。

2、电容式

电容式传感器,一块板在施加的压力下发生挠度时会显示电容变化。这种压力传感器具有很高的灵敏度,可以测量10 mbar以下的压力,并能承受较大的过载。但是,对材料的限制以及对连接和密封的要求会限制应用。

3、压电式

压电压力传感器利用压电材料(如石英)的特性,在施加压力时在表面产生电荷。电荷大小与施加的力成正比,极性表示其方向。电荷随压力变化而迅速累积和消散,从而可以测量快速变化的动态压力。

4、光学

光学传感器采用干涉测量法来测量光纤中压力引起的变化,不受电磁的干扰,从而可以在嘈杂的环境中或在诸如放射线照相设备之类的辐射源附近使用。它们可以使用微小的组件或MEMS技术来制造,可以用于医学上安全的植入或局部使用,并且可以测量沿纤维的多个点的压力。

5、MEMS技术

MEMS称作微机电系统,这种传感器包含在硅上以微米级分辨率制造的压电或电容式压力传感机制。共同封装的信号调理电子设备将小幅度的MEMS电输出转换为模拟或数字信号。它们是微小的表面贴装设备,通常每边仅约2-3毫米。