什么是壓力傳感器？

壓力是作為一個(gè)測(cè)量量被定義：可以描述為液體或氣體在表面上的作用力，它通常以單位面積的力作為測(cè)量單位。常見(jiàn)的單位是Pascal (Pa), Bar (bar), N/mm2 或 psi（磅/每平方英寸）。

傳感器定義：傳感器是一種測(cè)量物理量并將其轉(zhuǎn)化為信號(hào)的裝置。測(cè)量量可以是溫度，長(zhǎng)度，力，或者壓力等。信號(hào)通常為電信號(hào)，但也可以是光信號(hào)。

壓力傳感器定義：壓力傳感器是由壓力敏感元件組成的儀器，以確定施加到傳感器上的實(shí)際壓力（使用不同的工作原理）并將壓力信息轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)。

壓力傳感器的工作原理

壓力傳感器可使用多種不同的技術(shù)來(lái)提供精確的結(jié)果。

基于應(yīng)變的壓力傳感器使用應(yīng)變片作為壓力敏感元件，通常是將金屬箔式應(yīng)變片或是膜片粘合到圓柱形彈性體上。應(yīng)變?cè)淼膲毫鞲衅髯畲髢?yōu)點(diǎn)是具有極高剛度，可測(cè)量高達(dá)15000 bar 的極高壓力。電連接通常通過(guò)惠斯通電橋完成，具有極高的精確性和一致的測(cè)量結(jié)果。

電容式壓力傳感器使用壓力腔和膜片來(lái)產(chǎn)生可變電容。當(dāng)施加壓力時(shí)，隔膜變形，電容相應(yīng)減小。通過(guò)測(cè)量電路即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號(hào)。這些傳感器僅限于大約40 bar 的低壓。

壓阻式壓力傳感器由一個(gè)主要由硅制成的膜片組成，采用集成的應(yīng)變片來(lái)檢測(cè)施加的壓力而產(chǎn)生的應(yīng)變。通常采用惠斯通電橋來(lái)降低靈敏度并增加輸出。由于所使用的材料，壓力限制在 1000 bar 左右。

與上述技術(shù)不同的是，諧振式壓力傳感器使用測(cè)量機(jī)構(gòu)的共振頻率的變化來(lái)測(cè)量由施加的壓力引起的應(yīng)力。根據(jù)這種傳感器的設(shè)計(jì)，諧振元件可以暴露于介質(zhì)，其中諧振頻率取決于介質(zhì)的密度。通常這些傳感器會(huì)對(duì)沖擊和振動(dòng)敏感。

另外不使用測(cè)量體的其它壓力傳感器有熱或電離壓力傳感器，其利用由于帶電粒子的流動(dòng)中的密度變化來(lái)測(cè)量所施加的壓力。

壓力測(cè)量的類別

有多種特性可以對(duì)壓力傳感器進(jìn)行分類，包括它們測(cè)量的壓力范圍、操作溫度范圍或它們測(cè)量的壓力類型。

絕對(duì)壓力傳感器 測(cè)量相對(duì)于參考室（接近真空）的壓力。

表壓傳感器 或相對(duì)壓力傳感器，是用于測(cè)量相對(duì)于當(dāng)前大氣壓力的壓力。

密封式表壓傳感器 類似于表壓傳感器，但它們測(cè)量的壓力是相對(duì)于固定的壓力而不是當(dāng)前的大氣壓力。

壓差傳感器 可確定兩個(gè)壓力之間的差值，并可用于測(cè)量壓降、液位和流量等。

絕對(duì)壓力傳感器 的明顯優(yōu)點(diǎn)是總是對(duì)相同的參考?jí)毫Γㄕ婵眨┻M(jìn)行測(cè)量，因此不受大氣壓力變化的影響，且而不受溫度變化的影響。

文字來(lái)源：公眾號(hào)HBM測(cè)試測(cè)量

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