知識分享 | 什么是壓力傳感器？

HBK測試與測量

Pressure Sensors

什么是壓力傳感器

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壓力是作為一個測量量被定義：可以描述為液體或氣體在表面上的作用力，它通常以以單位面積上的力作為測量單位。常見的單位是Pascal (Pa), Bar (bar), N/mm2 或 psi（磅/每平方英寸）。
傳感器定義：傳感器是一種測量物理量并將其轉(zhuǎn)化為信號的裝置。測量量可以是溫度，長度，力，或者壓力等。信號通常為電信號，但也可以是光信號。
壓力傳感器定義：壓力傳感器是由壓力敏感元件組成的儀器，以確定施加到傳感器上的實際壓力（使用不同的工作原理）并將壓力信息轉(zhuǎn)換為輸出信號。

壓力傳感器的工作原理

壓力傳感器可使用多種不同的技術(shù)來提供精確的結(jié)果。

基于應變的壓力傳感器使用應變片作為壓力敏感元件，通常是將金屬箔式應變片或是膜片粘合到圓柱形彈性體上。應變原理壓力傳感器最大優(yōu)點是具有極高剛度，可測量高達15000 bar的極高壓力。電連接通常通過惠斯通電橋完成，具有極高的精確性和一致的測量結(jié)果。
電容式壓力傳感器使用壓力腔和膜片來產(chǎn)生可變電容。當施加壓力時，隔膜變形，電容相應減小。通過測量電路即可輸出與電壓成一定關(guān)系的電信號。這些傳感器僅限于大約40 bar的低壓。
壓阻式壓力傳感器由一個主要由硅制成的膜片組成，采用集成的應變片來檢測施加壓力產(chǎn)生的應變。通常采用惠斯通電橋來降低靈敏度并增加輸出。由于所使用的材料，壓力限制在1000 bar左右。
與上述技術(shù)不同的是，諧振式壓力傳感器通過結(jié)構(gòu)共振頻率的變化來測量由施加壓力引起的應力。根據(jù)這種傳感器的設(shè)計，諧振元件可以暴露于介質(zhì)中，其中諧振頻率取決于介質(zhì)的密度。通常這些傳感器會對沖擊和振動敏感。