Question

压力传感器分类

Answer 1

压力传感器是能将压力信号转换为电信号的器件。其工作原理包括应变式、电容式、压阻式等，应变式基于材料应变使电阻变化，电容式靠电容值因压力改变而变化，压阻式则是硅片受压力致扩散电阻阻值改变。主要类型有绝对压力、表压、差压传感器。在汽车、航空航天、工业自动化、医疗设备等领域广泛应用，可测轮胎、油压、液压、气压、血压等压力。性能指标有精度、灵敏度、线性度和稳定性，这些指标决定其测量的准确程度、对微小变化的检测能力和信号稳定情况。

Answer 2

压力传感器的类型多，目前比较常用的有压阻式压力传感器和压电式压力传感器两种。

1.压阻式压力传感器

压阻式压力传感器的工作原理是当压敏电阻受压后产生电阻变化，通过放大器放大并采用标准压力标定，即可进行压力检测。压阻式压力传感器的性能主要取决于压敏元件（即压敏电阻）、放大电路，以及生产中的标定和老化工艺。

压阻式传感器是用集成电路工艺技术，在硅片上制造出四个等值的薄膜电阻，并组成电桥电路。当不受力作用时，电桥处于平衡状态，无电压输出；当受到力作用时，电桥失去平衡，输出与应力成正比的电压。压阻式传感器的工作原理与传统的半导体应变式传感器的工作原理一样，都是基于半导体材料的压阻效应。

2.压电式压力传感器

压电式压力传感器原理基于压电效应。压电效应是某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。

当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。压电式压力传感器的种类和型号繁多，按弹性敏感元件和受力机构的形式可分为膜片式和活塞式两类。膜片式主要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上，由膜片将被测压力传递给压电元件，再由压电元件输出与被测压力成一定关系的电信号。

这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代测量技术对传感器的性能出越来越高的要求。压电材料最适合于研制这种压力传感器。石英是一种非常好的压电材料，压电效应就是在它上面发现。目前比较有效的办法是选择适合高温条件的石英晶体切割方法。

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