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壓力傳感器的工作原理
閱讀：1831 發(fā)布時間：2021-6-3一、壓電壓力傳感器
壓電式壓力傳感器主要基于壓電效應（Piezoelectric effect），利用電氣元件和其他機械把待測的壓力轉(zhuǎn)換成為電量，再進行相關測量工作的測量精密儀器，比如很多壓力變送器和壓力傳感器。壓電傳感器不可以應用在靜態(tài)的測量當中，原因是受到外力作用后的電荷，當回路有無限大的輸入抗阻的時候，才可以得以保存下來。但是實際上并不是這樣的。因此壓電傳感器只可以應用在動態(tài)的測量當中。它主要的壓電材料是：磷酸二氫胺、酒石酸鉀鈉和石英。壓電效應就是在石英上發(fā)現(xiàn)的。
二、壓阻壓力傳感器
壓阻壓力傳感器主要基于壓阻效應（Piezoresistive effect）。壓阻效應是用來描述材料在受到機械式應力下所產(chǎn)生的電阻變化。不同于上述壓電效應，壓阻效應只產(chǎn)生阻抗變化，并不會產(chǎn)生電荷。
三、電容式壓力傳感器
電容式壓力傳感器是一種利用電容作為敏感元件，將被測壓力轉(zhuǎn)換成電容值改變的壓力傳感器。這種壓力傳感器一般采用圓形金屬薄膜或鍍金屬薄膜作為電容器的一個電極，當薄膜感受壓力而變形時，薄膜與固定電極之間形成的電容量發(fā)生變化，通過測量電路即可輸出與電壓成一定關系的電信號。電容式壓力傳感器屬于極距變化型電容式傳感器，可分為單電容式壓力傳感器和差動電容式壓力傳感器。
四、電磁壓力傳感器
多種利用電磁原理的傳感器統(tǒng)稱，主要包括電感壓力傳感器、霍爾壓力傳感器、電渦流壓力傳感器等。
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放置在一個磁場內(nèi)，且有電流通過時，導體內(nèi)的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊，繼而產(chǎn)生電壓（霍爾電壓）的現(xiàn)象。電壓所引致的電場力會平衡洛倫茲力。通過霍爾電壓的極性，可證實導體內(nèi)部的電流是由帶有負電荷的粒子（自由電子）之運動所造成。
電渦流壓力傳感器
基于電渦流效應的壓力傳感器。電渦流效應是由一個移動的磁場與金屬導體相交，或是由移動的金屬導體與磁場垂直交會所產(chǎn)生。簡而言之，就是電磁感應效應所造成。這個動作產(chǎn)生了一個在導體內(nèi)循環(huán)的電流。
電渦流特性使電渦流檢測具有零頻率響應等特性，因此電渦流壓力傳感器可用于靜態(tài)力的檢測。
五、振弦式壓力傳感器
振弦式壓力傳感器屬于頻率敏感型傳感器，這種頻率測量具有相當高的準確度，因為時間和頻率是能準確測量的物理量參數(shù)，而且頻率信號在傳輸過程中可以忽略電纜的電阻、電感、電容等因素的影響。同時，振弦式壓力傳感器還具有較強的抗干擾能力，零點漂移小、溫度特性好、結(jié)構簡單、分辨率高、性能穩(wěn)定，便于數(shù)據(jù)傳輸、處理和存儲，容易實現(xiàn)儀表數(shù)字化，所以振弦式壓力傳感器也可以作為傳感技術發(fā)展的方向之一。