壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中尤為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號(hào),，或在一段連續(xù)的時(shí)間間隔內(nèi),，輸出為數(shù)字信號(hào)。而通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的,，這樣的傳感器也稱(chēng)為壓電傳感器,。
壓力傳感器的類(lèi)型非常多，主要有應(yīng)變式壓力傳感器,、陶瓷壓力傳感器,、擴(kuò)散硅壓力傳感器、藍(lán)寶石壓力傳感器,、壓電壓力傳感器等,，下面我分別為大家介紹一下這幾類(lèi)的工作原理。
電阻應(yīng)變片壓力傳感器的核心部分是電阻應(yīng)變片,，如圖1 所示,，是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖,，
金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：
R=ρ·L/S.
式中：
ρ--電阻材料的電阻率
L--電阻材料的長(zhǎng)度(米)
S--電阻材料的截面面積(平方厘米)
當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí)，其長(zhǎng)度和截面積都會(huì)發(fā)生變化,，從上式中可很容易看出,，其電阻值即會(huì)發(fā)生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長(zhǎng)時(shí),，其長(zhǎng)度增加,，而截面積減少，電阻值便會(huì)增大,。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí),，長(zhǎng)度減小而截面增加，電阻值則會(huì)減小,。只要測(cè)出加在電阻的變化(通常是測(cè)量電阻兩端的電壓),，即可獲得 應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情。
陶瓷壓力傳感器原理：抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒(méi)有液體的傳遞,，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,，連接成一個(gè)惠斯通電橋(閉橋),，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性,、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào),，標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容,。通過(guò)激光標(biāo)定,，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性,，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0～70℃,，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸。
工作原理：被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測(cè)這一變化,，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào),。
藍(lán)寶石壓力傳感器原理：利用應(yīng)變電阻式工作原理，在壓力的作用下,，鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變,，該形變被硅- 藍(lán)寶石敏感元件感知后，其電橋輸出會(huì)發(fā)生變化,，變化的幅度與被測(cè)壓力成正比,。
傳感器的電路能夠保證應(yīng)變電橋電路的供電,，并將應(yīng)變電橋的失衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號(hào)輸出(0-5 ，4-20mA或0-5V),。在絕壓壓力傳感器和變送器中,，藍(lán)寶石薄片，與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起,，起到了彈性元件的作用,，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片形變，從而達(dá)到壓力測(cè)量的目的,。
工作原理：當(dāng)薄圓筒內(nèi)側(cè)受到壓力作用時(shí),，圓筒的內(nèi)張力增大，從而使其固有振動(dòng)頻率升高,。利用此效應(yīng),。只要測(cè)出振筒的固有振動(dòng)頻率，就可知道壓力大小,。圓筒的固有振動(dòng)頻率的測(cè)量精度決定于筒的諧振品質(zhì)因數(shù)Q,、信號(hào)處理電路和時(shí)鐘信號(hào)精度。
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