关于压力传感器的工作原理和其分类

2022-10-20 14:09:38

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压力传感器的工作原理和分类

1. 压力传感器工作原理

压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，改变传感器的电阻，用电子电路检测这种变化，并转换输出与此压力对应的标准信号。关注公众号“液压理论”，获取更多液压知识。

工作原理示意图

压力传感器的输出信号一般是一个以mV(毫伏)为单位的电压信号，其信号输出的大小与压力传感器的电源电压直接相关。大多数传感器的输出为1-2mV/V。即当被测介质的压力达到传感器的公称压力时，若给传感器的电源为1V，则输出信号为1-2mV。同样，如果传感器的电源为10V，则输出信号为10-20mV。

2. 根据工作原理，压力传感可分为压电式、压阻式、应变式、电容式等。

压电压力传感器是一种基于压电效应的传感器，其传感元件采用压电材料制成。压电传感器用于测量力和可转换为电能的非电物理量。其优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠、重量轻。缺点是有些压电材料需要防潮措施，输出直流响应较差。高输入阻抗电路或电荷放大器需要克服这一缺陷。

压电式压力传感器结构图

压阻式压力传感器的性能受温度影响较大，需要附加温度补偿电路，但适合批量生产。

压阻式压力传感器元件根据膜片反射的大小测量电阻变化

应变型压力传感器是一种传感装置，它利用弹性传感元件和应变片将被测压力转换为具有相应电阻变化的压力传感器。主要缺点是输出信号小，线性范围窄，动态响应差。然而，由于应变片体积小，商用应变片有多种规格可供选择，弹性传感元件的形式可以灵活设计，以适应各种应用。关注公众号“液压理论”，获取更多液压知识。

电容式压力传感器主要用于检测负压、液压和气压。测量范围为20kpa-100kpa。它具有输入能量高、动态响应特性好、环境适应性好等特点。

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