壓力傳感器的案例
壓力傳感器的簡述
壓力傳感器是工業實踐中最為常用的一種傳感器，而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。
我們知道，晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的。某些晶體介質，當沿著一定方向受到機械力作用發生變形時，就產生了電效應；當機械力撤掉之后，又會重新回到不帶電的狀態，也就是受到壓力的時候，某些晶體可能產生出電的效應，這就是所謂的極化效應。科學家就是根據這個效應研制出了壓力傳感器。
壓力傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應就是在這種晶體中發現的，在一定的溫度范圍之內，壓電性質一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質完全消失（這個高溫就是所謂的“居里點”）。由于隨著應力的變化電場變化微小（也就說壓電系數比較低），所以石英逐漸被其他的晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數，但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。磷酸二氫胺屬于人造晶體，能夠承受高溫和相當高的濕度，所以已經得到了廣泛的應用。
壓力傳感器有好多種,主要有:
1)利用晶體的壓電效應的效應傳感器
2)壓力傳感器是工業實踐中最為常用的一種傳感器，而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。
在現在壓力效應也應用在多晶體上，比如現在的壓力陶瓷，包括鈦酸鋇壓力陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓力陶瓷、鈮鎂酸鉛壓力陶瓷等等。
壓力效應是壓力傳感器的主要工作原理，壓力傳感器不能用于靜態測量，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。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓力傳感器只能夠測量動態的應力。
壓力傳感器主要用于加速度和力等的測量中。
展開 液壓用壓力傳感器的原理及應用
液壓系統的壓力是所有液壓執行器的工作動力，是大多數液壓控制部件的控制中心，它存在于用液壓元件和連接液壓元件的管道密封的管道中，反映了液壓系統的工作狀態，是整個系統的核心。
在液壓系統中，力的閉環控制主要是壓力傳感器產生作用，下面小編給大家介紹一下液壓系統中的壓力傳感器。
01
壓力傳感器組成
壓力傳感器是液壓系統中的關鍵部件，它可以配合PLC更好的完成目標壓力的控制精度要求。如果壓力傳感器出現故障，則壓力反饋將被中斷，可能導致整個設備的故障，甚至存在安全隱患。
壓力傳感器是能檢測到壓力，并將壓力信號轉換為電信號并成線性輸出的裝置。一般由敏感元件、變換元件、測量元件等幾部分組成。敏感元件是直接感受被測量并輸出與被測量有確定關系的其他量的元件，變換元件是將敏感元件的輸出轉變為便于測量的信號，測量元件是將輸出的信號變換為電信號，為進一步傳輸、處理、顯示、記錄或控制提供方便。
輔助電源作為一個產品必須標明供電的要求，但不作為壓力傳感器的組成部分。現在壓力傳感器一般情況都會配備輔助電源方便客戶供電使用。
02
壓力傳感器的工作原理及分類
1、壓力傳感器的工作原理
壓力直接作用在傳感器的膜片上，使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻發生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個對應于這個壓力的標準信號。關注公眾號“液壓說”，獲取更多液壓知識。
工作原理示意圖
壓力傳感器的輸出信號一般都是mV(毫伏)為單位的電壓信號，其信號輸出的大小和供給壓力傳感器的電源的電壓大小有直接的關系。大多數傳感器的輸出都是1——2mV/V，也就是當被測介質的壓強達到傳感器的最大標稱壓強時，如果供給傳感器的電源是1V，則輸出信號是1——2mV。
展開 知識分享 | 什么是壓力傳感器？
Pressure Sensors
什么是壓力傳感器
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來提供精確的結果。
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果。
電容式壓力傳感器使用壓力腔和膜片來產生可變電容。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。
與上述技術不同的是，諧振式壓力傳感器通過結構共振頻率的變化來測量由施加壓力引起的應力。根據這種傳感器的設計，諧振元件可以暴露于介質中，其中諧振頻率取決于介質的密度。通常這些傳感器會對沖擊和振動敏感。
展開 【壓力傳感器的原理及應用】- 米思米機械設備知識分享
室內定位
由于在室內無法很好的接收GPS信號，所以當使用者進入一幢很厚的樓宇時，內置感應器可能會失去衛星的信號，所以無法識別用戶的地理位置，并且無法感知垂直高度。而如果手機加上壓力傳感器再配合加速度計、陀螺儀等技術就可以做到精準的室內定位。
3.壓力傳感器在石化行業中的應用
壓力傳感器是石化行業自動控制中使用最多的測量裝置之一。在大型的化工項目中,幾乎包含了所有壓力傳感器的應用：差壓、絕壓、表壓、高壓、微差壓、高溫、低溫,以及各種材質及特殊加工的遠傳法蘭式壓力傳感器。
與壓力變送器的測量精度相對應的是壓力傳感器的測量精度和響應速度，與壓力變送器的穩定性相對應的是壓力傳感器的溫度特性和靜壓特性以及長期穩定性。石化行業對壓力傳感器的需求就體現在測量精度、快速響應、溫度特性和靜壓特性、長期穩定性4個方面。
4.壓力傳感器在醫療行業中的應用
隨著醫療設備市場的發展，對壓力傳感器在醫療行業中使用提出了更高的要求，如精度、可靠性、穩定性、體積等都需要加以改進。 壓力傳感器在微創導管消融術和體溫傳感器測量中有著較好的應用。
傳感器能夠放置在靠近患者的位置對于許多應用來說非常關鍵，比如在透析應用中，準確地測量透析液和靜脈壓力就非常重要。壓力傳感器必須能夠精確地監測透析液和血液的壓力以確保其維持在所設定的范圍內。
5.壓力傳感器在稱重系統中的應用
在很多壓力控制過程中,經常需要采集壓力信號, 轉換成能夠進行自動化控制的電信號。
以壓力傳感器制作的壓力控制裝置一般稱為電子稱重系統,電子稱重系統作為各種工業過程中物料流動的在線控制工具顯得越來越重要。
展開 
液壓用壓力傳感器的選型
壓力傳感器的性能參數有額定壓力范圍、最大壓力范圍、損壞壓力、溫度范圍、非線性、重復性、輸入阻抗、輸出阻抗等，在選擇液壓壓力傳感器時，我們必須關注以下參數：
1.量程
指壓力傳感器的額定載荷，一般單位為KGf、N等。如量程為100KGf，傳感器測量范圍則為0-100KGf。關注公眾號“液壓說”，獲取更多液壓知識。
壓力傳感器一般用Pa表示，其最大量程有幾百MPa，最小的有幾十Pa，可根據自己需要來選。選量程要有最大量程的30%余量，防止過沖損壞，如果是差壓傳感器，除量程外還要考慮靜壓要大于工作壓力。
2.精度
選擇壓力傳感器的時候，精度是用戶必須考慮的因素。關注公眾號“液壓說”，獲取更多液壓知識。
精度是線性、遲滯和重復性誤差以及熱漂移影響的綜合效應。靜態精度指在特定的溫度下能夠達到的精度，可分為超高精度（0.01%-0.1%FS）、高精度（0.1%-1%FS）、普通精度（1-2%FS）、低精度（2-10%FS）四個檔次。
全溫度范圍精度指壓力傳感器在整個使用溫度范圍內都應達到的精度，同樣分為上面四檔。靜態精度達到0.1%-1%FS，全溫度范圍精度也許只能達到1-2%FS，甚至只有2-10%FS。
對于用戶來說是精度越高越好，但是成本高昂、制作周期長。我們在選擇壓力傳感器的進度時，根據實際應用場合和要求，選擇合理的精度即可。
3.輸出信號類型
壓力傳感器通常有三種類型的電輸出信號：毫伏(mV)、放大電壓、4-20mA。
毫伏輸出
通常是最經濟的壓力傳感器，其輸出標稱約為30mV。實際輸出與壓力傳感器的輸入電源或激勵成正比。如果激勵發生波動，輸出也會改變。關注公眾號“液壓說”，獲取更多液壓知識。
由于這種對激勵電平的依賴性，建議將穩壓電源用于毫伏傳感器。由于輸出信號很弱，傳感器不應置于電噪聲環境中。
展開 【米思米機械設備知識分享】- 壓力傳感器工作原理及應用
傳感器工作原理十分簡單，通過測量接受輸入量之后，然后轉化為輸出量。其中，輸入量可以是物理量、化學量、生物量等，輸出量主要是電物理量，用于傳輸、轉換、處理、顯示等。簡單點說就是非電學量（角度、速度、濕度、溫度等）在經過傳感器的檢測之后，轉化為電學量，從而方便進行測量、傳輸和數據處理。
壓力傳感器實際上是一種反映壓力信號的傳感器，其廣泛應用于各種工業自控環境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業。
1.壓力傳感器在水處理中的應用
壓力傳感器將壓力（一般指液體或氣體的壓力）轉換為電信號輸出，該壓力電信號也可進而用于測量靜態流體的液位，因此可用來測量液位
2.壓力傳感器在石化行業中的應用
壓力傳感器是石化行業自動控制中使用最多的測量裝置之一。在大型的化工項目中,幾乎包含了所有壓力傳感器的應用：差壓、絕壓、表壓、高壓、微差壓、高溫、低溫,以及各種材質及特殊加工的遠傳法蘭式壓力傳感器。訪問米思米官網https://www.misumi.com.cn/瀏覽更多傳感器知識
3.壓力傳感器在醫療行業中的應用
隨著醫療設備市場的發展，對壓力傳感器在醫療行業中使用提出了更高的要求，如精度、可靠性、穩定性、體積等都需要加以改進。 壓力傳感器在微創導管消融術和體溫傳感器測量中有著較好的應用。
4.壓力傳感器在稱重系統中的應用
在很多壓力控制過程中,經常需要采集壓力信號, 轉換成能夠進行自動化控制的電信號。
展開 注塑模具壓力傳感器的選型和安裝
壓力傳感器可 被安裝在注塑機的噴嘴、熱流道系統、冷流道系統和模具的模腔內，它能夠測量出塑料在注模、充模、保壓和冷卻過程中從注塑機的噴嘴到模腔之間某處的塑料壓 力。該數據可被記錄在監測系統中，以用于實時調節模塑壓力，并在模塑后進行檢查或者排除生產過程中出現的故障。
值得一提的是，這種經采集的壓力數據可以成 為針對此模具和此材料的通用工藝參數，換句話說，該數據可以在不同的注塑機上（使用相同的模具）指導生產。在此只討論壓力傳感器安裝在模腔內的情況。
壓力傳感器的類型
目前，在模腔中使用的壓力傳感器有兩種類型，即平裝型和間接型。平裝型傳感器是通過在模腔后面鉆一個安裝孔而插入模腔的，它的頂部與模腔的表面平齊，其 電纜則從模具中穿過而與位于模具外表面的監測系統接口相連接。
這種傳感器的優點是不會受到脫模時的壓力干擾，但是在高溫條件下它很容易損壞，造成安裝困 難。
間接型傳感器分為滑動式和紐扣式兩種結構。它們都能將塑料熔體施加在頂出器或固定銷上的壓力傳遞給模具頂出板或動模板上的傳感器。滑動式傳感器通常安裝 在已有的推件銷下的頂出板上。
而在進行高溫模塑時，或者把低壓傳感器用于小頂銷時，滑動式傳感器一般會被安裝在模具的動模板上，這時推件銷通過頂出器套而 起作用或者另使用一個過渡銷。
過渡銷具有兩個作用，一是在使用現有頂出器的情況下，它能使滑動式傳感器免受脫模壓力的干擾。另一作用是當生產周期短、脫模 速度快時，它能使傳感器不受頂出板快速加速和減速的影響。
滑動式傳感器頂部的推件銷的大小決定了所需傳感器的大小。當模腔內需要安裝多個傳感器時，模具設計人員最好對它們使用同樣大小的頂銷，以避免模塑商出現設置錯誤或者調校錯誤。
展開 中科院深圳先進院在壓力傳感器領域獲新進展
近日，中國科學院深圳先進技術研究院集成所光子信息與能材料研究中心在壓力傳感器領域取得新進展，相關成果以Touchpoint-tailored ultra-sensitive piezoresistive pressure sensors with a broad dynamic response range and low detection limit 為題發表于材料領域權威期刊 ACS Applied materials & interfaces（美國化學學會《應用界面材料》IF=8.097）。論文的第一作者是深圳先進院陳明副研究員，通訊作者是李文杰副研究員，鐘國華副研究員和楊春雷研究員。
圖1. 微結構壓力傳感器傳感特性：（a-b）制備的壓力傳感器具備良好的機械柔韌性 (c-d)不同微結構的壓力傳感器傳感特性，其中“粗糙-粗糙”型傳感器具備超高的靈敏度及最寬的動態范圍（e）“粗糙-粗糙”型壓力傳感器具備良好的穩定性（f）“粗糙-粗糙”型壓力傳感器的響應和恢復時間
柔性可穿戴壓力傳感器在電子皮膚，醫療監測、智能機器人等方面應用廣泛。完美的可穿戴壓力傳感器應該具備高靈敏度、量程范圍大、低檢測極限的傳感系統。然而目前傳統的壓力傳感器無法同時滿足這些要求。對此，楊春雷課題組通過接觸點調制技術，利用柔性聚酰亞胺薄膜/粗糙叉狀電極/聚二甲基硅氧烷薄膜微結構制備了高性能的柔性可穿戴壓力傳感器，該傳感器靈敏度在0-2.5 kPa范圍可達259.32 kPa-1，最大測量范圍達到54 kPa，響應時間約200 μs。在健康監控方面，該壓力傳感器可實現對人體脈搏的監測；在智能機器人方面，課題組制備的壓力傳感器/機器人系統可以感知外界輕微的壓力并做出迅速的動作反射。
展開 光纖壓力傳感器在則量工業設備氣體壓力中的應用
FOP-M光纖壓力傳感器基于公認的法布里-珀羅（Fabry-Perot）干涉原理 。傳感器的獨特設計基于對硅膜的偏析測量，這一點與傳統的壓力測量技術截然不同。壓力的改變會引起Fabry-Perot干涉腔長度的變化，而此時，即使溫度、EMI、濕度和震蕩的環境異常惡劣，我們的光纖信號調理器都可以持續高精度地測量干涉腔的長度。此款壓力傳感器為業內現有應用提供了更好更可靠的壓力測量，同時，該傳感器也具備針對工作溫度高的新應用的擴展能力。
提高氣體壓力傳感器精度的方法和精度重要性！
氣體壓力傳感器精度對于許多應用來說至關重要。無論是在工業領域還是科學研究中，準確測量氣體壓力是確保系統正常運行的關鍵因素之一。本文博揚智能將探討氣體壓力傳感器精度的重要性以及提高其精度的方法。
（1）氣體壓力傳感器的精度。
精度是指傳感器輸出值與實際值之間的誤差。對于氣體壓力傳感器而言，精度表示傳感器輸出值與被測壓力的實際值之間的差異。精度越高，傳感器測量值與實際值之間的誤差就越小。
（2）氣體壓力傳感器的精度如此重要？
精確測量氣體壓力可以保證系統的安全性和可靠性。例如，在工業領域，一個精度高的氣體壓力傳感器可以及時檢測到壓力異常，從而避免設備損壞或事故發生。在科學研究中，精確的壓力測量可以確保實驗結果的準確性和可靠性。
（3）如何提高氣體壓力傳感器的精度呢？
選擇合適的傳感器類型是至關重要的。根據具體應用需求，選擇適合的傳感器類型，例如壓電傳感器、電容傳感器或壓阻傳感器。不同類型的傳感器具有不同的工作原理和性能特點，因此需要根據應用場景進行選擇。
（4）校準和校驗也是提高氣體壓力傳感器精度的重要步驟。
校準是通過與已知壓力進行比較，確定傳感器輸出值與實際壓力之間的關系。校驗是在使用過程中定期檢查傳感器的性能，確保其保持精度。定期進行校準和校驗可以及時發現和糾正傳感器的漂移或故障，確保其正常工作。
（5）環境條件對氣體壓力傳感器的精度也有影響。
溫度、濕度和海拔高度等環境因素都可能導致傳感器的性能變化。因此，在安裝和使用氣體壓力傳感器時，需要考慮環境因素，并采取相應的措施來降低其對傳感器精度的影響。
總結起來，氣體壓力傳感器的精度對于確保系統的正常運行至關重要。
展開 兼容液體介質的壓力傳感器改善醫療設備設計、降低制造成本
作者：霍尼韋爾傳感與控制部電子傳感器全球產品總監 AJ Smith
目前，市面上的傳感器種類繁多，令人眼花繚亂。但是對于醫療系統OEM來說，要為具備在液體感應或冷凝潮濕應用中的醫療設備選擇最佳壓力傳感器，絕非易事。設計人員需要選擇在技術功能、可靠性和具體應用成本之間達到良好平衡的傳感器。
對于要求具備液體介質兼容性的應用要求，醫療設備的設計者們歷來都沒有多少選擇空間。在液體兼容的電路板安裝型傳感器面市之前，設計者們唯一的選擇就是介質隔離型壓力傳感器。現如今，在處理較高壓力（如，壓力高于150 psi）時，我們依然會選擇介質隔離型壓力傳感器；而對于較低壓力，該類傳感器與電路板安裝型傳感器相比，個頭太大，價格也太昂貴。
如果應用環境為中間強度的壓力，并且傳感器必須與C類應用中的液體或潮濕氣體接觸，最佳選擇又是什么呢？
C類應用包括氣/液相色譜儀、化學分析儀和血液診斷設備等，這些設備的關鍵要求是準確測量試劑、試樣和清洗液的壓力。根據給定的壓力范圍（通常低于150 psi）和尺寸限制，電路板安裝型壓力傳感器是首選。
設計者通常選擇將傳感器放置在離待測介質盡可能近的地方，以便獲得最準確的讀數。但是，如果壓力傳感器與待測液體不兼容，這會給醫療設備設計人員造成大麻煩，迫使他們為傳感器添加保護功能。在很多情況下，這些額外的組件會明顯增加醫療設備的設計時間和成本。
即使是在流體通常不會接觸傳感器的診斷應用中，設計者們仍然需要考慮最壞的情形，如在應用中可能出現過壓或液體在管中流動超過預設值而觸及傳感器等情況。
設計者怎樣做才能確保傳感器與流體隔離呢？這就牽涉到管路的設計，因此他們需要考慮組件在系統中的定位，以將流體與傳感器隔離開來，或是需要在設計中加入過濾器等附加組件，解決濕度的問題。
展開 
關于機動車輛中壓力傳感器的使用
之后由壓力傳感器監測噴射壓力對尿素的流量大小進行控制和調節，使其以霧化的形式注入排放處理系統中，與尾氣混合后通過催化劑完成催化還原反應。通過壓力傳感器對壓力大小的控制直接決定了尿素噴射量，也將進一步影響催化還原的效果，對尾氣凈化有著至關重要的作用。
為此針對機動車輛中壓力傳感器的應用工釆網提供的壓力傳感器-U7100超穩系列壓力傳感器為要求嚴格的發動機和機動車輛應用樹立了新的性能價格比典范，適合液體和氣體壓力測量，甚至包括污水，蒸汽和腐蝕性液體等介質。 U7100的壓力腔由316L不銹鋼加工而成，無O型圈，并且不直接接觸測量介質，多種無泄漏壓力接口可選。汽車級的壓力變送器集成密封壓力端口和電氣接頭，量程從0~15到150psi（10Bar），耐用性非常好。 傳感器符合最新的重工業CE標準，包括浪涌保護，和16Vdc的正向和反向過電壓保護。
展開 山東大學劉亞慶教授課題組JMCA：用于人工觸覺反饋系統的相變凝膠壓力傳感器
（b,c）兩種響應模式下，傳感器電容隨壓力的變化曲線以及壓力誘導凝膠層形變的情況。（d）在不同壓力范圍內，Mode I和Mode II模式下傳感信號的實時監測。
使用PC-gel作為傳感層制備的壓力傳感器展現出溫度調控的傳感性能，在不同模式下，壓力傳感器的靈敏度和檢測范圍有明顯的差異性（圖3 a,b）。在Mode I—低模量狀態下，PC-gel易變形，內部大量離子在電極表面形成雙電層，二者協同作用實現傳感器的高靈敏和高信噪比（圖3 a,d）。而在Mode II—高模量狀態下，PC-gel可壓縮性降低，缺乏自由移動的離子，此時上下電極的距離成為傳感器電容變化的主導作用，因此可實現傳感器的寬檢測范圍（圖3 a,d）。
圖4. 具備自適應抓取能力的人工觸覺反饋系統。（a）人工觸覺反饋裝置。（b,c）使用Mode I模式抓取棉花、豆腐、去殼生雞蛋等柔軟物體。（d）通過調節兩種操作模式分別實現高靈敏和寬檢測范圍來適應不同材質的抓取物。
將上述壓力傳感器集成在機械手上，編寫程序實時監控壓力信號，通過在程序中預設對象材質對應的電容閾值，可以使用壓力反饋來控制機械手的抓取力度，實現對目標物體的抓取（圖4 a,b）。高靈敏度和寬傳感范圍兩種參數互補的工作模式賦予了該人工觸覺反饋系統自適應抓取不同柔軟度物體的能力。在Mode I模式下，較高的靈敏性使得機械手能夠抓取脆弱、柔軟的物體（圖4 c,d）。而在Mode II模式下，寬檢測范圍使得機械手能夠抓取堅硬、沉重的物體（圖4 d）。與傳統的固定工作模式的壓力傳感器相比，基于PC-gel的壓力傳感器具有高靈敏度、檢測范圍廣、適應性強等特性，適合作為多用途的傳感裝置應用于不同的場合。
展開 ANSYS Workbench 圓盤S型應變片式電阻壓力傳感器結構設計及有限元分析
第三章 圓盤S型應變片式電阻壓力傳感器結構設計
3.2圓盤S型應變片式電阻壓力傳感器三維建模
圓盤S型應變片式電阻壓力傳感器的三維結構模型如圖3.1所示
圖3.1 Pro/E三維模型
圓盤S型應變片式電阻壓力傳感器結構設計三維建模過程如下：
（1）打開Pro/E三維制圖軟件，打開新建模型對話框，選擇類型為零件，實體模型，對建立的模型重命名后，采用缺省模塊，點擊確定進入軟件編輯視圖區，如圖3.2所示。
圖3.2 Pro/E新建模型對話框
（2）進入Pro/E建模草繪編輯區，如圖3.3所示，根據操作方便性和模型特征選擇草繪平面為TOP平面，參照平面RIGHT平面，其他采用默認設置。
圖3.3 Pro/E草繪設置對話框
（3）草繪圓盤S型應變片式電阻壓力傳感器底座圓盤的圓盤結構，如圖3.4所示，利用圓形和直線剪切得到草繪平面，圓盤直徑94mm，方形結構長88mm，寬90mm。
圖3.4 底盤草繪平面
（4）繪制好特征草圖后，利用拉伸功能按鈕，拉伸按鈕里面具有參數選擇的功能，可以設置厚度，選取不同類型尺寸的生成，調整拉伸方向，設置厚度32mm，將中心部分挖去一部分模擬貼片處，使用草繪、拉伸去除材料。其拉伸后生成的圓盤模型如下圖3.5所示。
圖3.5拉伸幾何模型
（5）草圖繪制側面的螺紋孔20mm以及對稱S型槽，通過拉伸命令，選擇去除材料，最后通過倒圓角命令得到圓盤S型應變片式電阻壓力傳感器底座圓盤模型結構，如圖3.6所示。
圖3.6 圓盤S型應變片式電阻壓力傳感器底座圓盤模型結構
（6）本文研究圓盤S型應變片式電阻壓力傳感器彈性體的結構不同對應的應變片貼片位置處的應力變化情況分析，因此針對結構的設計，調整模型S型槽的寬度為4mm、6mm、8mm、10mm，如圖3.7所示。
展開 使用 COMSOL Multiphysics 模擬高靈敏度光纖壓力傳感器
光纖于上世紀五十年代被成功開發，目前已廣泛應用于電力傳輸、通信、成像和傳感等領域。
具體來說，光纖具有優良的介電屬性和廣泛的適用性，因而可以在其他傳感技術可能失效的環境中使用，例如真空室和海底等極端環境。
從光纖傳感器到壓力傳感器
標準光纖是專為電信設備而設計，通常無法用于傳感領域。為了使光纖對所需參數足夠敏感，人們必須對其進行加工處理，例如對光纖光柵進行刻印，或者采用特制的微結構光纖。在高靈敏度壓力傳感器方面，微結構光纖展現出了良好的應用前景。高靈敏度壓力傳感器可用于石油勘探等領域，技術人員和工程師可以使用它來檢測流體壓力。圖 1 展示了文獻報道的三種可用作壓力傳感器的光纖。
圖 1. 壓力傳感測量裝置中的微結構光纖。（a）光子晶體光纖1；（b）帶三角形格子孔的微結構光纖2；（c）側孔光子晶體光纖3。
壓力傳感器中的微結構光纖通常具有特殊的構造，外部施加的載荷會導致光纖內產生不對稱的應力分布，進而使光纖的雙折射特性（一種使光束的折射率呈各向異性的材料屬性）發生改變，于是便可以通過測量雙折射特性的變化來實現傳感檢測。
位于巴西的坎皮納斯大學（Unicamp）的研究人員 Jonas Osório 表示：“光纖傳感器具有靈敏度高、抗電磁干擾等優點，并能適用于惡劣環境。同時它們體積小、重量輕，較同類傳感器而言有著更加廣闊的適用范圍。”
然而現有文獻資料中報道的光纖，其微觀結構都相當復雜，并且需要進行多次拉制，然后由手工完成精密的結構組裝。坎皮納斯大學和空軍研究所（IEAv）正在合作開發一種名為“嵌入芯式毛細管光纖”的特殊類型光纖，它可以被用于制造高靈敏度的壓力傳感器。研發人員需要對這類光纖的制造工藝進行簡化，其中包括預成型制備法和直接拉絲法。
展開 