压力传感器知识点大汇总 压力传感器工作原理

发布时间：2023-07-07 16:30
作者：AMEYA360
来源：网络
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　　随着自动化技术的进步，在工业设备中，除了液柱式压力计、弹性式压力表外，目前更多的是采用可将压力转换成电信号的压力变送器和压力传感器。

压力传感器知识点大汇总 压力传感器工作原理

　　压力传感器介绍

　　压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器。一般普通压力传感器的输出为模拟信号，或在一段连续的时间间隔内，输出为数字信号。

　　压力传感器分类

　　压力传感器主要有应变式压力传感器、陶瓷压力传感器、扩散硅压力传感器、蓝宝石压力传感器、压电压力传感器等。

　　压力传感器工作原理

　　1、应变片压力传感器原理

　　电阻应变片压力传感器的核心部分是电阻应变片，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，其电阻值会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。

　　2、陶瓷压力传感器原理

　　抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号。

　　扩散硅压力传感器原理

　　被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

　　3、蓝宝石压力传感器原理

　　利用应变电阻式工作原理，在压力的作用下，钛合金接收膜片产生形变，该形变被硅- 蓝宝石敏感元件感知后，其电桥输出会发生变化，变化的幅度与被测压力成正比。

　　4、压电压力传感器原理

　　当薄圆筒内侧受到压力作用时，圆筒的内张力增大，从而使其固有振动频率升高。只要测出振筒的固有振动频率，就可知道压力大小。圆筒的固有振动频率的测量精度决定于筒的谐振品质因数Q、信号处理电路和时钟信号精度。

　　压力传感器的应用领域

　　1.触摸屏设备：具有触摸屏显示器的计算机设备和智能手机配有压力传感器。每当通过手指或触控笔在触摸屏上施加轻微压力时，传感器就确定其被施加的位置并因此产生通知处理器的电信号。通常，这些传感器位于屏幕的角落。因此，当施加压力时，通常两个或更多个这样的传感器用于给出位置的精确位置信息。

　　2.汽车工业：在汽车工业中，压力传感器是发动机及其安全性的组成部分。在发动机中，这些传感器监控油和冷却液压力，并调节发动机应提供的功率，以便在加速器受压或制动器应用于汽车时达到合适的速度。出于安全考虑，压力传感器是防抱死制动系统(ABS)的重要组成部分。该系统适应道路地形，并确保在高速制动的情况下，轮胎不会锁定并且车辆不会打滑。ABS中的压力传感器根据道路状况以及车辆移动的速度详细说明处理器。气囊系统还使用压力传感器，以便当车辆经受高压力时，袋子被激活以确保乘客的安全。

　　3.生物医学仪器： 在数字血压监测仪和呼吸机等仪器中，需要压力传感器根据患者的健康状况和要求对其进行优化。

　　4.工业用途：压力传感器用于监测工业装置中的气体及其分压，以便在精确控制的环境条件下进行大的化学反应。在石油工业中，传感器详细描述了石油钻井平台在探索时所达到的深度。

　　5.航空：在飞机中，需要这些传感器来维持大气压力与飞机控制系统之间的平衡。这不仅可以保护飞机的电路和各种内部组件，还可以向系统提供有关外部环境的精确数据。此外，需要在驾驶舱内保持特定水平的气压，并且乘客游说提供标称地面呼吸条件。

　　6.海洋工业：对于船舶和潜艇，需要压力传感器来估计它们的操作深度和详细说明海洋条件，以便电子系统保持安全。水下工程的氧气需求也由压力传感器调节。

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