压力传感器有哪些类型？压力传感器的种类

文章出处：新闻动态责任编辑：百世精工科技发表时间：2023-05-23 11:36:58

能够测量压力并提供远距离电信号的装置统称为压力传感器。压力传感器是压力检测仪表的重要组成部分，其结构形式多种多样，压力传感器有哪些类型？常见的有应变式、压阻式、电容式、压电式、振频式压力传感器等。此外，还有光电、光纤、超声波压力传感器等。压力变送器能将被测压力直接转换成各种形式的电信号，便于满足自动化系统集中检测和控制的要求，因此在工业生产中得到广泛应用。您还可以点击这里进一步了解什么是压力传感器，压力传感器常见问题及压力传感器维护方法。

常见的压力传感器种类

今天我们将讨论 5 种类型的压力传感器。

1、应变式压力传感器

应变式压力传感器是通过测量各种弹性元件的应变来间接测量压力的传感器。根据材料的不同，应变元件可分为金属和半导体两大类。应变元件的工作原理是基于导体和半导体的“应变效应”，即当导体和半导体材料发生机械变形时，其电阻值会发生变化。

当导线受到外力作用时，其长度和截面积会发生变化，电阻值也会发生变化。如果导线受外力拉伸，其长度会增加，而截面积会减少，电阻值会增加。当导线受外力压缩时，长度减小，截面增大，电阻值减小。只要测量施加在电阻两端的电压的变化，就可以得到应变线的应变。

2、压阻式压力传感器

压阻式压力传感器是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。单晶硅材料受力后电阻率发生变化，通过测量电路可得到与力变化成正比的电信号输出。它也被称为扩散硅压阻式压力传感器。它不同于粘贴式应变片需要通过弹性敏感元件间接感受外力，而是通过硅膜片直接感受被测压力。

压阻式压力传感器主要是基于压阻效应。压阻效应用于描述材料在机械应力下的电阻变化。与压电效应不同，压阻效应只产生阻抗变化，不产生电荷。

3、电容式压力传感器

电容式压力传感器是以电容作为敏感元件，将被测压力转换为电容值变化的压力传感器。这种压力传感器一般采用圆形金属薄膜或金属镀膜作为电容器的电极。当薄膜受压变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容发生变化，可通过测量电路输出输出和电压。一定的电信号关系。电容式压力传感器属于极距可变电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差分式电容式压力传感器。

单电容式压力传感器由圆形薄膜和固定电极组成。薄膜在压力作用下发生变形，从而改变电容器的容量。其灵敏度大致与膜的面积和压力成正比，与膜的张力和膜到固定电极的距离成反比。单电容压力传感器还有传声器型（即短型）和听诊器型。

差分电容式压力传感器的受压膜片电极位于两个固定电极之间，形成两个电容。在压力的作用下，一个电容器的容量增加，另一个相应地减小，测量结果由差分电路输出。差分电容式压力传感器比单个电容式压力传感器具有更高的灵敏度和更好的线性度，但加工难度更大（尤其难以保证对称性），并且不能实现被测气体或液体的隔离，因此不适用用于在腐蚀性环境中工作。性或流体中的杂质。

4、压电式压力传感器

压电式压力传感器主要是基于压电效应（Piezoelectric effect），利用电气元件和其他机械将被测压力转换成电能，进而进行相关的测量工作。精密仪器，例如许多压力变送器和压力传感器。

压电传感器不能用于静态测量，因为只有在回路具有无穷大的输入阻抗时，才能保存受到外力作用后的电荷。但事实并非如此。因此，压电传感器只能用于动态测量。其主要压电材料有：磷酸二氢铵、酒石酸钾钠和石英。石英中存在压电效应。

5、电感式压力传感器

电磁压力传感器是利用电磁原理的各种传感器的总称，包括电感式压力传感器、霍尔压力传感器、涡流压力传感器等。

电感式压力传感器的工作原理是由于磁性材料和导磁率的不同，当压力作用在膜片上时，气隙的大小发生变化，气隙的变化会影响线圈电感的变化。处理电路可以转换这个电感的变化。成相应的信号输出，从而达到测量压力的目的。这种压力传感器按磁路的变化可分为变磁阻和变磁导两种。电感式压力传感器的优点是灵敏度高，测量范围大；缺点是它们不能用于高频动态环境。

可变磁阻压力传感器的主要部件是铁芯和膜片。它们之间的气隙形成磁路。当有压力时，气隙的大小发生变化，即磁阻发生变化。如果给铁芯线圈加上一定的电压，电流就会随着气隙的变化而变化，从而测出压力。