压力传感器原理

表压型压力传感器通过检测膜片变形来测量压力。检测方法有多种类型，包括半导体计式、应变计式、金属薄膜式。

膜片表面放置四个计量电阻，当膜片因压力而变形时，电阻值会发生变化。四个测量电阻组装成桥式电路，电阻的变化作为电压输出。

1.半导体表压传感器

半导体表压传感器使用半导体本身作为隔膜，并利用压电效应测量压力，压电效应是半导体受到压力时电阻发生变化的特性。抗压变化比其他方法大得多，从而可以制造坚固的隔膜，使设备高度耐用。

2.应变式压力传感器

应变计压力传感器通过将应变计连接到隔膜背面来测量应变计电阻的变化。应变片是利用金属变形时电阻发生变化的特性来测量应变，并通过应变与压力匹配来输出压力的装置。

3.金属薄膜压力传感器

金属薄膜压力传感器通过在隔膜上形成金属薄膜并测量因压力而变形的金属薄膜的电阻变化来测量压力。其特点是比应变片式灵敏度更高，可以在高温下使用。

4.表压型以外的压力传感器

除表压式压力传感器外，还有电容式、光纤式、振动式压力传感器。

电容法检测固定电极和隔膜电极之间的电容。隔膜的位移会随着压力的变化而变形，通过电容的变化来测量并转换为压力。适用于测量多种气体或混合气体的压力。

在光纤型中，当对膜片施加压力时，光纤的衍射光栅发生变形，并测量反射光的波长的变化。它可以测量高温和高精度，用于测量熔融树脂的压力和体内的血压。

振动型的振动器安装在硅膜片芯片上，当膜片因压力而变形时，振动器的固有频率会发生变化。检测振动频率的变化并将其转换为压力。具有高精度、高灵敏度、高分辨率等特点。