1、壓力傳感器是什么

今天，邊肖汽車將向朋友們簡單介紹一些。基本上，我們都知道汽車是由許多零件組裝而成的。邊肖汽車今天需要向朋友們介紹的是汽車的傳感器。關鍵是給朋友簡單介紹一下壓力傳感器。什么是壓力傳感器？邊肖汽車今天將和朋友們一起學習，我們將一起進步。

壓力傳感器原理簡介:簡介

壓力傳感器是一種能夠感知壓力信號，并根據必要的規律將壓力信號轉換成可用的輸出電信號的裝置或設備。通常，壓力傳感器由壓敏元件和信號處理單元組成。根據不同的測試壓力類型，壓力傳感器可以包括表壓傳感器、差壓傳感器和絕對壓力傳感器。——摘自JJG860-2015壓力傳感器是工業實踐中最常用的傳感器，廣泛應用于各類工業自動控制環境，涉及水利水電、鐵路出行、智能建筑、生產自動控制、航空空航空航天、軍工、石油化工、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。這里簡單介紹一下常用傳感器的原理和應用。還有一個醫用壓力傳感器。

壓力傳感器原理簡介:簡介

重型壓力傳感器是傳感器之一，但我們很少聽說這種壓力傳感器。它通常用于旅行運輸應用中，通過監控關鍵系統(如氣動、輕型液壓、制動壓力、發動機油壓、傳動裝置和卡車/拖車空氣制動器)的壓力、液壓力、流速和液位來保持重型設備的性能。重型壓力傳感器是一種具有外殼、金屬壓力接口和高電平信號輸出的壓力測量裝置。很多傳感器都配有圓形金屬或塑料外殼，外觀為圓柱形，一端有壓力接口，另一端有電纜或連接器。這種重型壓力傳感器常用于極端溫度和電磁干擾環境。工業旅行和運輸領域的客戶可以通過使用調節系統中的壓力傳感器來測量和監控防凍液或潤滑油等流體的壓力。同時，還可以立即檢查壓力尖峰的反饋，發現系統堵塞等問題，然后立即找到解決方案。重型壓力傳感器一直在發展，因此它們可以用于更復雜的調節系統。設計工程師必須提高傳感器的精度，同時降低實際應用的成本。

2、你認為什么是壓力傳感器？

1.概念

壓力傳感器(Pressure Transducer)是能感受壓力信號，并能按照一定的規律將壓力信號轉換成可用的輸出的電信號的器件或裝置。

壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號處理單元組成。按不同的測試壓力類型，壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。

2.分類

V壓力傳感器的類型及其原理5.1應變計壓力傳感器

2.1.1應變計壓力傳感器的定義和組成

應變式壓力傳感器是通過測量各種彈性元件的應變來間接測量壓力的傳感器。根據材料的不同，應變元件可分為兩類：金屬和半導體。應變元件的工作原理基于導體和半導體的“應變效應”，即當導體和半導體材料發生機械變形時，電阻值將發生變化。

2.1.2應變計壓力傳感器的工作原理

當金屬線受到外力時，其長度和橫截面積會發生變化，其電阻值也會發生變化。如果金屬線被外力拉長，其長度將增加，而橫截面積將減小，電阻值將增加。大的當金屬線被外力壓縮時，長度減小，橫截面增大，電阻值減小。只要測量電阻兩端電壓的變化，就可以得到應變導線的應變。

2.2壓阻式壓力傳感器

2.2.1壓阻式壓力傳感器的定義

壓阻式壓力傳感器是指利用單晶硅材料的壓阻效應和集成電路技術制成的傳感器。單晶硅材料受力后，電阻率發生變化，通過測量電路可以獲得與力的變化成比例的電信號輸出。它也被稱為擴散硅壓阻式壓力傳感器。它不同于粘著應變計，粘著應變計需要通過彈性敏感元件間接感應外力，但通過硅膜片直接感應測量壓力。

2.2.2壓阻式壓力傳感器的原理壓阻效應

壓阻式壓力傳感器主要基于壓阻效應。壓阻效應用于描述材料在機械應力下的電阻變化。與壓電效應不同，壓阻效應只產生阻抗變化，不產生電荷。

大多數金屬材料和半導體材料都具有壓阻效應。其中，半導體材料的壓阻效應遠大于金屬材料的壓阻效應。由于硅是當今集成電路的主要原材料，硅壓阻元件的應用變得非常有意義。硅的電阻變化不僅來自于與應力相關的幾何變形，還來自于材料本身與應力相關的電阻，這使其度因子比金屬大數百倍。

N型硅的電阻變化主要是由于其三個導帶谷對的位移導致載流子在不同遷移率的導帶谷之間重新分布，從而導致電子的遷移率在不同的流動方向上發生變化。第二個原因是由于導帶谷形狀的變化導致的無效質量的變化。在P型硅中，這種現象變得更加復雜，并導致等效質量變化和空穴轉換。

壓阻式壓力傳感器通常通過導線連接到惠斯通電橋。正常情況下，敏感芯沒有外部壓力，電橋處于平衡狀態(稱為零位)。當傳感器壓力改變時，芯片電阻改變，電橋將失去平衡。如果向電橋添加恒定電流或電壓電源，電橋將輸出與壓力相對應的電壓信號，從而將傳感器的電阻變化轉換為電橋輸出的壓力信號。電橋檢測電阻值的變化，經過放大后，通過電壓和電流的轉換，轉換成相應的電流信號，由非線性校正回路進行補償，即輸入電壓與4～20mA標準輸出信號的關系為線性對應。

為了減小溫度變化對鐵芯電阻值的影響，提高測量精度，壓力傳感器采用溫度補償措施，保持高水平的零漂、靈敏度、線性、穩定性等技術指標。

2.3電容式壓力傳感器

2.3.1電容式壓力傳感器的定義和原理

電容式壓力傳感器是一種壓力傳感器，它使用電容作為敏感元件，將測量的壓力轉換為電容值的變化。這種類型的壓力傳感器通常使用圓形金屬膜或金屬鍍膜作為電容器的電極。當薄膜因壓力而變形時，薄膜與固定電極之間形成的電容發生變化。具有某種關系的電信號。

2.3.2電容式壓力傳感器的分類

電容式壓力傳感器是具有可變極距的電容式傳感器，可分為單電容式壓力傳感器和差動電容式壓力傳感器。

(1) 單容式壓力傳感器

它由一個圓形薄膜和一個固定電極組成。膜在壓力的影響下變形，從而改變電容器的容量。其靈敏度大致與膜面積和壓力成正比，與膜張力和膜到固定電極的距離成反比。

另一種固定電極為凹球面，膜片為固定在周邊的張力面。膜片可以通過鍍一層塑料金屬層制成。這種類型適用于測量低電壓，并具有高過載能力。測量高壓的單電容壓力傳感器也可以由帶有活塞的動極膜片制成。這種類型可以減少發動機的直接壓縮面積膜片，以便使用更薄的膜片來提高靈敏度。它還封裝了各種補償和保護部件以及放大電路，以提高抗干擾能力。這種傳感器適用于測量飛機的動態高壓和遙測。單電容壓力傳感器也有傳聲器型(即傳聲器型)和聽診器型。

(2) 差動電容式壓力傳感器

差動電容式壓力傳感器的承壓膜片電極位于兩個固定電極之間，形成兩個電容器。在壓力的作用下，一個電容器的容量增大，另一個電容器的容量相應減小。測量結果由差動電路輸出。它的固定電極是在凹曲面玻璃表面鍍上一層金屬。過載時，膜片受凹面保護，不會斷裂。

差動電容式壓力傳感器比單一電容式壓力傳感器具有更高的靈敏度和更好的線性度，但其加工難度更大(尤其難以確保對稱性)，且無法實現被測氣體或液體的隔離，因此不適合在腐蝕性或雜質流體中工作。

2.4壓電式壓力傳感器

壓電式壓力傳感器主要基于壓電效應(壓電效應)，它利用電氣元件和其他機械將要測量的壓力轉換為電能，然后執行相關的測量工作。精密儀器，如許多壓力變送器和壓力傳感器。

壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。

(1) 正外電效應

當晶體在固定方向上受到外力時，內部會發生電極化現象，并在某些兩個表面上產生與符號相反的電荷;當外力被消除時，晶體恢復到不帶電狀態;當它改變時，電荷的極性也隨之改變;晶體力產生的電荷量與外力的大小成正比。大多數壓電傳感器都是利用正壓電效應制成的。

(2) 逆表電效應

逆壓電效應是指向晶體施加交變電場以引起晶體機械變形的現象，也稱為電致伸縮效應。具有逆壓電效應的換能器可用于電聲和超聲工程。壓電變形有五種基本形式：厚度變形、長度變形、體積變形、厚度剪切和平面剪切。壓電晶體是各向異性的，并非所有的晶體都能在這五種狀態下產生壓電效應。例如，石英晶體沒有體積變形的壓電效應，但具有厚度變形和長度變形的良好壓電效應。

2.5感應式壓力傳感器

電磁式壓力傳感器是利用電磁原理的各種傳感器的總稱，主要包括電感式壓力傳感器、霍爾式壓力傳感器、渦流式壓力傳感器等。

感應式壓力傳感器的工作原理是由于不同的磁性材料和磁導率。當壓力作用在膜片上時，氣隙的大小會發生變化。氣隙的變化影響線圈電感的變化。輸出相應的信號，從而達到測量壓力的目的。這種壓力傳感器根據磁路的變化可分為兩種類型：可變磁阻和可變磁導率。

(1) 可變磁阻壓力傳感器的主要部件是鐵芯和膜片。它們之間的氣隙形成磁路。當有壓力時，氣隙的大小發生變化，即磁阻發生變化。如果在鐵芯線圈上施加一定的電壓，電流將隨著氣隙的變化而變化，從而測量壓力。

(2) 在高磁通密度的情況下，鐵磁材料的磁導率是不穩定的。在這種情況下，可使用可變滲透率壓力傳感器進行測量。可變磁導率壓力傳感器用可移動的磁性元件代替鐵芯。壓力的變化引起磁性元件的移動，磁導率變化，從而獲得壓力值。

2.6霍爾壓力傳感器

霍爾壓力傳感器是基于某些半導體材料的霍爾效應制成的。霍爾效應是指當固體導體置于磁場中且電流通過時，導體中的載流子被洛倫茲力偏壓到一側，然后產生電壓(霍爾電壓)的現象。電壓產生的電場力將平衡洛倫茲力。通過霍爾電壓的極性，可以確定導體內的電流是由帶負電粒子(自由電子)的運動引起的。

在導體上施加垂直于電流方向的磁場，會使導線中的電子被洛倫茲力聚集，從而在電子集中的方向上產生電場。這個電場將使隨后的電子被電平衡。磁場產生的洛倫茲力使隨后的電子平穩通過而不漂移。這就是所謂的霍爾效應。產生的內置電壓稱為霍爾電壓。

2.7渦流壓力傳感器

壓力傳感器基于DDY電流效應。渦流效應是由移動磁場與金屬導體的交叉或移動金屬導體與磁場的垂直交叉引起的。簡而言之，它是由電磁感應效應引起的。此動作產生在導體中循環的電流。

渦流特性使渦流檢測具有零頻率響應等特性，因此渦流壓力傳感器可用于靜力檢測

2.8諧振式壓力傳感器

諧振壓力傳感器是一種壓力傳感器，它使用諧振元件將測量的壓力轉換為頻率信號。諧振式壓力傳感器的重要應用有振弦式壓力傳感器、振筒式壓力傳感器、膜片式壓力傳感器和石英晶體諧振式壓力傳感器。

當被測參數改變時，振動元件的固有振動頻率也隨之改變。通過相應的測量電路，可以得到與被測參數有一定關系的電信號。

3、關于壓力傳感器的一個問題

3.1問題：哪個傳感器測量相對于完美真空的壓力?

a) 絕對壓力傳感器

b) 表壓傳感器

c) 真空壓力傳感器

d) 壓差傳感器

3.2回答

答案：a)絕對壓力傳感器

說明：壓力傳感器可根據其測量的壓力范圍、工作溫度范圍以及最重要的測量壓力類型進行分類。絕對壓力傳感器是測量相對于完美真空的壓力的傳感器。

4.常見問題

1壓力傳感器的原理是什么?

壓力傳感器有一個恒定面積的傳感元件，并對流體壓力施加在該區域的力作出響應。施加的力將使壓力傳感器內的隔膜偏轉。測量內隔膜的偏轉并將其轉換為電輸出。

2你說的壓力傳感器是什么意思?

壓力傳感器是能夠測量氣體或液體中壓力的裝置或儀器。壓力傳感器由一個可以確定施加壓力的壓力敏感元件和將信息轉換為輸出信號的部件組成。

3壓力傳感器是模擬的還是數字的?

壓力傳感器將產生與施加壓力成比例的模擬輸出信號。這些壓力傳感器用于不同類型的應用，例如用于產生電荷的壓電板或壓電傳感器。

4壓力傳感器應該用在哪里?

壓力傳感器廣泛應用于汽車、醫療、工業、消費品和建筑等領域，其可靠運行依賴于準確、穩定的壓力測量。

5靜壓傳感器是如何工作的?

靜壓傳感器是一種壓差傳感器，用于監測建筑物內外壓差。在通風系統中，靜壓是指當排氣扇打開時，建筑物內的空氣相對于外部空氣壓力所施加的壓力。

6壓力傳感器檢測到什么?

壓力傳感器是一種電子裝置，它檢測、調節或監測壓力，并將感知到的物理數據轉換為電子信號。

7壓力傳感器的缺點是什么?

電容式壓力傳感器的缺點包括對較低的靜電放電(ESD)電壓敏感，并且由于制造量較小而成本較高。

8壓力開關和壓力傳感器有什么區別?

壓力開關用于系統中，以確保機器及其操作員的安全，而傳感器只是將壓力讀數中繼到遠程位置。

9壓力傳感器的穩定性如何?

壓力傳感器的長期穩定性由傳感器校準間隔期間零點和量程值的最大可接受變化來定義。簡言之，對于一個被認為是穩定的傳感器，它應該在校準間隔內保持其測量值的極低漂移。

10如何使用壓力傳感器?

壓力將導致膜片偏轉，使膜片另一側的惠斯通電橋產生應力，并產生mV/V輸出。然后，該毫伏信號被能夠接收毫伏信號的設備讀取，或者被讀入放大器或信號調節器以進行進一步的信號處理。

3、壓力傳感器原理是什么

壓力傳感器是一種用于測量壓力的傳感器，它可以將壓力變化轉換為電信號，以便進行進一步的處理。壓力傳感器的原理是：當壓力作用于傳感器上時，傳感器內部的某種物理變化會導致傳感器內部的電阻發生變化，從而產生一個電信號，這個電信號可以用來表示壓力的大小。

4、什么是壓力傳感器？什么是壓力表？它們有聯系嗎？

壓力傳感器是將氣體或（液體固體）的擠壓力轉換并傳遞的一種儀器如鍋爐壓力傳感器，空調壓縮機傳感器，汽車機油壓力傳感器等壓力表是壓力的指示儀器一般都要與傳感器配合使用，將壓力的大小表示出來。

壓力傳感器是將壓力轉換為電信號輸出的傳感器。通常把壓力測量儀表中的電測式儀表稱為壓力傳感器。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件(或應變計)組成。彈性敏感元件的作用是使被測壓力作用于某個面積上并轉換為位移或應變，然后由位移敏感元件或應變計轉換為與壓力成一定關系的電信號。有時把這兩種元件的功能集于一體，如壓阻式傳感器中的固態壓力傳感器。

壓力是生產過程和航天、航空、國防工業中的重要過程參數，不僅需要對它進行快速動態測量，而且還要將測量結果作數字化顯示和記錄。大型煉油廠、化工廠、發電廠和鋼鐵廠等的自動化還需要將壓力參數遠距離傳送，并要求把壓力和其他參數，如溫度、流量、粘度等一起轉換為數字信號送入計算機。因此壓力傳感器是極受重視和發展迅速的一種傳感器。

壓力傳感器的發展趨勢是進一步提高動態響應速度、精度和可靠性以及實現數字化和智能化等。

常用壓力傳感器有電容式壓力傳感器、變磁阻式壓力傳感器、霍耳式壓力傳感器、光纖式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器等。

壓力傳感器是檢測壓力，并將壓力信號轉換為電信號并成線性輸出的裝置。壓力傳感器可分為機械壓力傳感器和氣壓(液壓)傳感器。

機械壓力傳感器也就是測力傳感器，單位通常為N、KN、KGf等等。

滄正機械壓力傳感器為電阻應變片式，主要由彈性體、電阻應變片、測量電路和傳輸電纜4部分組成。

應變片式壓力傳感器測量原理：當壓力傳感器彈性體在外力的作用下產生形變，附著于彈性體上的電阻應變片隨即彎曲，電阻應變片阻值發生變化，再經測量電路將阻值變化轉換為電信號(一般為毫伏信號)。

彈性體：彈性體即壓力傳感器外殼，主要材質有鋁合金、合金鋼、不銹鋼。

電阻應變片：電阻應變片壓力是傳感器最重要的組成部分，常用的應變片基材采用高分子薄膜材料，應變材質通常為高純度康銅 。電阻應變片通過脫水粘貼在彈性體上，彈性體受力形變，應變片隨即跟著形變，從而改變電阻值。

測量電路：通過惠斯登電橋把電阻應變片的電阻變化轉變為毫伏信號輸出。

傳輸電纜：4芯屏蔽電纜，滄正壓力傳感器為紅黑綠白四線，紅：電源+，黑：電源-;綠：信號+，白：信號-。