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)變原理的壓力傳感器最大優(yōu)點是具有極高剛度，可測量高達(dá)15000 bar 的極高壓力。電連接通常通過惠斯通電橋完成，具有極高的精確性和一致的測量結(jié)果。

• 電容式壓力傳感器使用壓力腔和膜片來產(chǎn)生可變電容。當(dāng)施加壓力時，隔膜變形，電容相應(yīng)減小。通過測量電路即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號。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主要由硅制成的膜片組成，采用集成的應(yīng)變片來檢測施加的壓力而產(chǎn)生的應(yīng)變。通常采用惠斯通電橋來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量機構(gòu)的共振頻率的變化來測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，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。通常這些傳感器會對沖擊和振動敏感。

另外不使用測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中的密度變化來測量所施加的壓力。

壓力測量的類別

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

• 絕對壓力傳感器 測量相對于參考室（接近真空）的壓力。

• 表壓傳感器 或相對壓力傳感器，是用于測量相對于當(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，但它們測量的壓力是相對于固定的壓力而不是當(dāng)前的大氣壓力。

• 壓差傳感器 可確定兩個壓力之間的差值，并可用于測量壓降、液位和流量等。

絕對壓力傳感器 的明顯優(yōu)點是總是對相同的參考壓力（真空）進(jìn)行測量，因此不受大氣壓力變化的影響，且而不受溫度變化的影響。

來自 HBM 的壓力傳感器

HBM 在測試測量設(shè)備開發(fā)和制造方面已經(jīng)有 65 年歷史了，包括基于應(yīng)變的壓力傳感器。