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壓力傳感器的工作原理( 二 )

小知識工作壓力傳感器


缺點是：
①溫度特性差，由于壓阻式壓力傳感器是用半導體材料制作的，受溫度影響較大，因此，在溫度變化大的環(huán)境中使用時，必須進行溫度補償 。
壓阻式壓力傳感器應用
壓阻式傳感器廣泛地應用于航天、航空、航海、石油化工、動力機械、生物醫(yī)學工程、氣象、地質(zhì)、地震測量等各個領(lǐng)域 。在航天和航空工業(yè)中壓力是一個關(guān)鍵參數(shù)，對靜態(tài)和動態(tài)壓力，局部壓力和整個壓力場的測量都要求很高的精度 。壓阻式傳感器是用于這方面的較理想的傳感器 。例如，用于測量直升飛機機翼的氣流壓力分布，測試發(fā)動機進氣口的動態(tài)畸變、葉柵的脈動壓力和機翼的抖動等 。在飛機噴氣發(fā)動機中心壓力的測量中，使用專門設計的硅壓力傳感器，其工作溫度達500℃以上 。
在波音客機的大氣數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)中采用了精度高達0.05％的配套硅壓力傳感器 。在尺寸縮小的風洞模型試驗中，壓阻式傳感器能密集安裝在風洞進口處和發(fā)動機進氣管道模型中 。單個傳感器直徑僅2.36毫米，固有頻率高達300千赫，非線性和滯后均為全量程的±0.22％ 。在生物醫(yī)學方面，壓阻式傳感器也是理想的檢測工具 。
已制成擴散硅膜薄到10微米，外徑僅0.5毫米的注射針型壓阻式壓力傳感器和能測量心血管、顱內(nèi)、尿道、子宮和眼球內(nèi)壓力的傳感器 。圖3是一種用于測量腦壓的傳感器的結(jié)構(gòu)圖 。壓阻式傳感器還有效地應用于爆炸壓力和沖擊波的測量、真空測量、監(jiān)測和控制汽車發(fā)動機的性能以及諸如測量槍炮膛內(nèi)壓力、發(fā)射沖擊波等兵器方面的測量 。此外，在油井壓力測量、隨鉆測向和測位地下密封電纜故障點的檢測以及流量和液位測量等方面都廣泛應用壓阻式傳感器 。隨著微電子技術(shù)和計算機的進一步發(fā)展，壓阻式傳感器的應用還將迅速發(fā)展 。
壓阻式壓力傳感器優(yōu)點：
1. 頻率響應高，f0可達1.5m； 2. 體積小、耗電少；
3. 靈敏度高、精度好，可測量到0.1%的精確度； 4. 無運動部件（敏感元件與轉(zhuǎn)換元件一體） 。
壓阻式壓力傳感器缺點：
1. 溫度特性差； 2. 工藝復雜 。
壓力傳感器的工作原理：
半導體壓電阻
半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器是在薄片表面形成半導體變形壓力，通過外力（壓力）使薄片變形而產(chǎn)生壓電阻抗效果，從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號 。
靜電容量型壓力傳感器
靜電容量型壓力傳感器，是將玻璃的固定極和硅的可動極相對而形成電容，將通過外力（壓力）使可動極變形所產(chǎn)生的靜電容量的變化轉(zhuǎn)換成電氣信號 。（e8y的動作原理便是靜電容量方式，其他機種采用半導體方式）
壓敏電阻式進氣壓力傳感器的工作原理: https:///
應變電阻r1、r2、r3、r4，它們構(gòu)成惠斯頓電橋并與硅膜片粘接在一起 。硅膜片在歧管內(nèi)的絕對壓力作用下可以變形

應變片壓力傳感器原理與應用
力學傳感器的種類繁多，如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等 。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性 。下面我們主要介紹這類傳感器 。
在了解壓阻式力傳感器時，我們首先認識一下電阻應變片這種元件 。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件 。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一 。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種 。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種 。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學應變基體上，當基體受力發(fā)生應力變化時，電阻應變片也一起產(chǎn)生形變，使應變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化 。這種應變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路（通常是a/d 轉(zhuǎn)換和cpu ）顯示或執(zhí)行機構(gòu) 。

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