壓力傳感器的分類及其應用原理

壓力傳感器是能感受壓力信號的一種裝置，是一種以膜片（硅酮膜片、不銹鋼膜片等）為媒介，將壓力信號轉換成電信號輸出的設備?？蓮V泛應用于石油化工、電力、冶金、制藥、電力、輕工、水利、自動化設備等眾多工業領域。

1、電阻應變式壓力傳感器

最常見的有應變管式、膜片式、應變梁式和組合式四種。利用彈性敏感元件和應變計將被測壓力轉換為相應電阻值變化的壓力傳感器。

電阻應變式壓力傳感器運用了導體受機械變形時，其電阻值發生變化的應變效應原理，通過粘結在彈性元件上的應變片的阻值變化來測量壓力值，也就是當力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于彈性元件時，會導致元件應力和應變的變化，進而引起電阻應變片電阻的變化。

2、陶瓷壓力傳感器

陶瓷壓力傳感器主要由瓷環、陶瓷膜片和陶瓷蓋板三部分組成，抗高溫、耐腐蝕、耐磨損是其最大特點。因此廣泛應用于過程控制、環境控制、液壓和氣動設備、伺服閥門和傳動、化學制品和化學工業及醫用儀表等領域。

工作原理：陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應工作的。因為抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞，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，連接成一個惠斯通電路閉橋，由于壓敏電阻的壓阻效應，使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號。

3、膜盒式壓力傳感器

這類傳感器用非常薄的金屬薄片焊接而成的氣壓罐，通過氣體的正壓或負壓(也就是真空)使膜盒膨脹或收縮，當隔膜運動時驅動操縱桿運動，隔膜通過微分轉換器，將其轉換成電阻變化，以形成電信號輸出。

膜盒式壓力傳感器的工作原理是基于波紋膜盒在被測介質的壓力作用下,其自由端產生相應的彈性變形,再經齒輪傳動機構的傳動并予放大,由固定于齒輪軸上的指針逐將被測值在度盤上指示出來。

4、壓電式壓力傳感器

它的種類和型號繁多，按彈性敏感元件和受力機構的形式可分為膜片式和活塞式兩類。膜片式主要由本體、膜片和壓電元件組成。壓電壓力傳感器常用于動態壓力，因此壓電壓力傳感器的應用也非常廣。

壓電式壓力傳感器運用了壓電效應的原理進行工作，是一種利用壓電材料的壓電效應將被測壓力轉換為電信號的一種傳感器。該類傳感器不適用于靜態測量，因為經過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存，因此決定了壓電式壓力傳感器只能用于測量動態的應力。

5、擴散硅壓力傳感器原理

擴散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應，利用壓阻效應原理進行工作。當被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上(陶瓷或不銹鋼)時，會使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發生變化，利用電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。

6、藍寶石壓力傳感器

藍寶石壓力傳感器采用硅-藍寶石作為半導體敏感元件，由鈦合金測量膜片和鈦合金接收膜片構成。該類傳感器對溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性。

藍寶石壓力傳感器利用應變電阻式工作原理，在壓力的作用下，鈦合金接收膜片發生形變，該形變被硅-藍寶石敏感元件感知后，其電橋輸出也隨之發生變化，變化的幅度與被測壓力成正比，從而測量出壓力值。

以上就是六大類壓力傳感器及其應用的工作原理，根據不同傳感器特性，與工作環境、應用領域相結合選擇適合的傳感器。

來源于：斯特紐www.tyhcge.com

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