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壓力傳感器的原理
閱讀：1353 發(fā)布時(shí)間：2019-3-28壓力傳感器的原理
壓力傳感器簡(jiǎn)介
據(jù)了解壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中為常用的一種傳感器,，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通,、智能建筑、生產(chǎn)自控,、航空航天,、、石化,、油井,、電力、船舶,、機(jī)床,、管道等眾多行業(yè)，下面就簡(jiǎn)單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用,。壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中為常用的一種傳感器,。壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐、儀器儀表控制中為常用的一種傳感器,，并廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,，涉及水利水電、鐵路交通,、生產(chǎn)自控,、航空航天、,、石化,、油井、電力,、船舶,、機(jī)床、管道等眾多行業(yè),。
壓力傳感器種類
力學(xué)傳感器的種類繁多,，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器,、壓阻式壓力傳感器,、電感式壓力傳感器,、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等,。但應(yīng)用為廣泛的是壓阻式壓力傳感器,，它具有極低的價(jià)格和較高的精度以及較好的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器,。在了解壓阻式力傳感器時(shí),，我們首先認(rèn)識(shí)一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件,。 它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一,。電阻應(yīng)變片應(yīng)用多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種,。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí),，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變,，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化,。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小,，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大,，再傳輸給處理電路（通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu),。
電阻應(yīng)變片的工作原理
金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng),。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：
式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω·cm2/m）
S——導(dǎo)體的截面積（cm2）
L——導(dǎo)體的長度（m）
我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例,，當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí)，其長度和截面積都會(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時(shí),，其長度增加,，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)變情況?！?/span>
藍(lán)寶石壓力傳感器原理
利用應(yīng)變電阻式工作原理,，采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件,，具有的計(jì)量特性?！ ∷{(lán)寶石系由單晶體絕緣體元素組成,，不會(huì)發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現(xiàn)象,；藍(lán)寶石比硅要堅(jiān)固,，硬度更高，不怕形變,；藍(lán)寶石有著非常好的彈性和絕緣特性（1000 OC以內(nèi)）,，因此，利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件,，對(duì)溫度變化不敏感,，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性,；藍(lán)寶石的抗輻射特性*,；另外，硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件,，無p-n漂移,，因此，從根本上簡(jiǎn)化了制造工藝,，提高了重復(fù)性,，確保了高成品率。
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