常用的壓力感測器有哪些型別？

壓力感測器是一種常用的檢測儀器，一般由過程連線元件、測量電路和差壓元件感測器組成，廣泛應用於工業、冶金、電力、石油、化工等領域。 今天，我將主要介紹幾種常用型別的壓力感測器產品，希望對您有所幫助。

陶瓷壓力感測器 ·

該感測器耐腐蝕，不通過液體傳輸，壓力直接施加在感測器陶瓷膜片的前表面，此時陶瓷膜片會形成非常小的變形，並將厚膜電阻印在膜片背面，使其可以連線到惠斯通電橋。 根據壓敏電阻的壓阻作用，可以將電橋形成高度線性的電壓訊號，該訊號與隔爆型溫度變送器的勵磁電壓成正比，與壓力成正比。 標準訊號根據壓力範圍進行校準，並與應變片感測器相容。

根據雷射校準，該感測器具有很高的時間和溫度穩定性，其內建溫度補償範圍為0至70，並且還能夠與許多介質直接接觸。

藍寶石壓力感測器

它根據抗應變原理工作，其計量特性非常好，因為矽藍寶石組合被用作半導體敏感元件。 藍寶石具有良好的絕緣性能和彈性; 而且，藍寶石比矽非常堅硬和堅固，因此使用者無需擔心它變形; 藍寶石系統由單晶絕緣體元件組成，因此不會出現蠕變、疲勞和滯後。 因此，如果將矽藍寶石組合用作半導體敏感元件，溫度對其測量的影響變得非常小，即使在非常高的溫度環境下，其工作特性仍然可以很好地保持，並且藍寶石還具有很強的抗輻射性。

使用這種敏感元件極大地確保了產品產量，提高了測量的可重複性，並簡化了製造過程。 使用矽藍寶石作為半導體敏感元件的變送器和壓力感測器，無論環境多麼惡劣，都能正常工作，價效比高，溫度誤差低，精度好，可靠性高。

應變式壓力感測器

這類感測器的種類很多，有電容式、諧振式、電感式、電阻式應變式和壓阻式等，但壓阻式應用最為廣泛，它具有相對好的線性度、比較高的精度和相對較低的**。

擴散矽壓力感測器

當被測介質的壓力作用在感測器膜片上時，膜片會形成一定的微位移，與介質的壓力成正比，這時會引起感測器電阻值的一定變化，電子電路就是用來檢測這種變化的， 然後可以轉換並輸出乙個標準測量訊號，該訊號與該壓力相對應。

壓力變送器是能夠感應壓力訊號，並按一定規律將壓力訊號轉換為可用輸出電訊號的裝置或裝置。 壓力感測器通常由壓敏元件和訊號處理單元組成。 根據測試壓力的不同，壓力感測器可分為表壓感測器、差壓感測器和絕對壓力感測器。

根據結構和原理的不同，可分為：應變式、壓阻式、電容式、壓電式、振動式壓力感測器等。 此外，還有光電、光纖、超聲波壓力感測器等。

1.應變式壓力感測器。

應變式壓力感測器是一種通過測量各種彈性元件的應變來間接測量壓力的感測器。 根據製造應變片的材料，應變片可分為兩類：金屬和半導體。 應變片元件的工作原理是基於導體和半導體的“應變效應”，即當導體和半導體材料發生機械變形時，它們的電阻值會發生變化。

2.壓阻式壓力感測器。

壓阻式壓力感測器是利用單晶矽材料的壓阻效應和積體電路技術製成的感測器。 當單晶矽材料的電阻率在受力後發生變化時，可以通過測量電路獲得與力變化成正比的電訊號輸出。 它又稱擴散矽壓阻式壓力感測器，它與粘接應變片不同，粘接應變片需要通過彈性敏感元件間接感受外力，而是直接通過矽膜片感受被測壓力。

3.電容式壓力感測器。

電容式壓力感測器是利用電容作為敏感元件，將測得的壓力轉換為電容值變化的壓力感測器。 這種壓力感測器一般採用圓形金屬膜或金屬化膜作為電容器的電極，當膜因壓力而變形時，膜與固定電極之間形成的電容發生變化，可以通過測量電路輸出與電壓有一定關係的電訊號。 電容式壓力感測器屬於極距變化的電容式感測器，可分為單電容式壓力感測器和差電容式壓力感測器。

4.壓電式壓力感測器。

壓電式壓力感測器主要基於壓電效應，利用電氣元件等機械將待測壓力轉化為電能，然後用精密儀器進行相關的測量工作，如許多壓力變送器和壓力感測器。

壓力感測器可分為多種型別，廣泛應用於各種介質和物體中獲取壓力值。 從其工作原理來看，壓力感測器有很多分類。

1.壓阻式壓力感測器

電阻式應變片是壓阻式應變感測器的主要部件之一。 金屬電阻應變片的工作原理是，吸附在基材上的應變電阻隨機械變形而劇烈變化的現象，俗稱電阻應變效應。

2.陶瓷壓力感測器

陶瓷壓力感測器是以壓阻效應為基礎，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產生輕微的變形，厚膜電阻印在陶瓷膜片的背面，連線成乙個惠斯通電橋，由於壓敏電阻的壓阻作用， 電橋產生與壓力成正比的高線性電壓訊號，勵磁電壓也成正比，根據不同的壓力範圍校準標準訊號等，可與應變片感測器相容。

3.擴散矽壓力感測器

擴散矽壓力感測器的工作原理也是基於壓阻效應，利用壓阻效應原理，被測介質的壓力直接作用在感測器（不鏽鋼或陶瓷）的膜片上，使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使感測器的電阻值發生變化， 電子電路用於檢測這種變化，並轉換並輸出與快速壓力相對應的標準測量訊號。

4.壓電式壓力感測器。

壓電效應是壓電感測器的主要工作原理，壓電感測器不能用於靜態測量，因為只有在環路具有無限輸入阻抗的情況下，外力作用後的電荷才能儲存。 事實並非如此，因此這決定了壓電感測器只能測量動態應力。

應變式壓力感測器是主要通過測量彈性元件的應變來測量壓力的感測器。 根據材料的不同，應變片分為金屬和半導體。 當導體從半導體材料發生機械變形時，其電阻值會發生變化。

壓阻式壓力感測器是由單晶矽材料和積體電路的壓阻效應製成的感測器。 當單晶矽材料的電阻率在受力作用時發生變化時，通過測量電路輸出與力變化成正比的電訊號。 與粘性應變片不同，測得的壓力主要通過矽膜片的基座研磨來感受。

電容式壓力感測器主要利用電容，將測得的壓力轉換為具有電容值變化的壓力感測器。 電容器的電極是圓形金屬膜或金屬化膜，當膜因壓力而變形時，電容發生變化並形成電訊號。

壓電式壓力感測器是利用壓電效應，通過電器元件和其他機械來減少壓力轉換凳的電量，然後進行相關測量工作的儀器。

壓力感測器的種類很多，常用的有兩種：壓阻式壓力感測器和壓電式壓力感測器。

壓阻式壓力感測器的工作原理是壓敏電阻加壓時，電阻變高，壓力消退，通過放大器放大和標準壓力校準即可檢測壓力。 壓阻式壓力感測器的效能主要取決於壓敏電阻元件（即壓敏電阻）、放大電路以及生產中的校準和老化過程。

壓阻式感測器採用積體電路工藝技術，在矽晶圓上製造四個等效的薄膜電阻器，並形成乙個橋式電路。 當不受力時，電橋處於平衡狀態，沒有電壓輸出; 當施加力時，電橋失去平衡並輸出與應力成正比的電壓。 壓阻式感測器的工作原理與傳統的半導體應變片感測器相同，後者基於半導體材料的壓阻效應。

壓電式壓力感測器的原理是基於壓電效應。 壓電效應是當一些電介質在某個方向上受到外力變形時，它們的內部極化就會發生，並且其兩個相對的表面上會同時出現正負相反的電荷。 當外力被移除時，它會恢復到非正電荷狀態，這種現象稱為正壓電效應。

當力的方向發生變化時，電荷的極性也會發生變化。 相反，當電介質的極化方向施加電場時，這些電介質也會變形，當電場被移除時，電介質的變形消失，這種現象稱為逆壓電效應。 壓電式壓力感測器的種類和型號很多，按彈性感測元件的形式和力機構重構可分為膜片式和活塞式。

隔膜型主要由本體、隔膜和壓電元件組成。 壓電元件支撐在機體上，測得的壓力通過隔膜傳遞到壓電元件，然後壓電元件輸出與被測壓力有一定關係的電訊號。

該感測器具有體積小、動態特性好、耐高溫等特點。 現代測量技術對感測器的效能提出了越來越高的要求。 壓電材料最適合開發此類壓力感測器。

石英是一種非常好的壓電材料，壓電效應就體現在它上面。 目前，比較有效的方法是選擇適合高溫條件的石英晶體切割方法。

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