1、压力传感器是什么

今天，边肖汽车将向朋友们简单介绍一些。基本上，我们都知道汽车是由许多零件组装而成的。边肖汽车今天需要向朋友们介绍的是汽车的传感器。关键是给朋友简单介绍一下压力传感器。什么是压力传感器？边肖汽车今天将和朋友们一起学习，我们将一起进步。

压力传感器原理简介:简介

压力传感器是一种能够感知压力信号，并根据必要的规律将压力信号转换成可用的输出电信号的装置或设备。通常，压力传感器由压敏元件和信号处理单元组成。根据不同的测试压力类型，压力传感器可以包括表压传感器、差压传感器和绝对压力传感器。——摘自JJG860-2015压力传感器是工业实践中最常用的传感器，广泛应用于各类工业自动控制环境，涉及水利水电、铁路出行、智能建筑、生产自动控制、航空空航空航天、军工、石油化工、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。这里简单介绍一下常用传感器的原理和应用。还有一个医用压力传感器。

压力传感器原理简介:简介

重型压力传感器是传感器之一，但我们很少听说这种压力传感器。它通常用于旅行运输应用中，通过监控关键系统(如气动、轻型液压、制动压力、发动机油压、传动装置和卡车/拖车空气制动器)的压力、液压力、流速和液位来保持重型设备的性能。重型压力传感器是一种具有外壳、金属压力接口和高电平信号输出的压力测量装置。很多传感器都配有圆形金属或塑料外壳，外观为圆柱形，一端有压力接口，另一端有电缆或连接器。这种重型压力传感器常用于极端温度和电磁干扰环境。工业旅行和运输领域的客户可以通过使用调节系统中的压力传感器来测量和监控防冻液或润滑油等流体的压力。同时，还可以立即检查压力尖峰的反馈，发现系统堵塞等问题，然后立即找到解决方案。重型压力传感器一直在发展，因此它们可以用于更复杂的调节系统。设计工程师必须提高传感器的精度，同时降低实际应用的成本。

2、你认为什么是压力传感器？

1.概念

压力传感器(Pressure Transducer)是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。

压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。

2.分类

V压力传感器的类型及其原理5.1应变计压力传感器

2.1.1应变计压力传感器的定义和组成

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，应变元件可分为两类：金属和半导体。应变元件的工作原理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，电阻值将发生变化。

2.1.2应变计压力传感器的工作原理

当金属线受到外力时，其长度和横截面积会发生变化，其电阻值也会发生变化。如果金属线被外力拉长，其长度将增加，而横截面积将减小，电阻值将增加。大的当金属线被外力压缩时，长度减小，横截面增大，电阻值减小。只要测量电阻两端电压的变化，就可以得到应变导线的应变。

2.2压阻式压力传感器

2.2.1压阻式压力传感器的定义

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，通过测量电路可以获得与力的变化成比例的电信号输出。它也被称为扩散硅压阻式压力传感器。它不同于粘着应变计，粘着应变计需要通过弹性敏感元件间接感应外力，但通过硅膜片直接感应测量压力。

2.2.2压阻式压力传感器的原理压阻效应

压阻式压力传感器主要基于压阻效应。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。

大多数金属材料和半导体材料都具有压阻效应。其中，半导体材料的压阻效应远大于金属材料的压阻效应。由于硅是当今集成电路的主要原材料，硅压阻元件的应用变得非常有意义。硅的电阻变化不仅来自于与应力相关的几何变形，还来自于材料本身与应力相关的电阻，这使其度因子比金属大数百倍。

N型硅的电阻变化主要是由于其三个导带谷对的位移导致载流子在不同迁移率的导带谷之间重新分布，从而导致电子的迁移率在不同的流动方向上发生变化。第二个原因是由于导带谷形状的变化导致的无效质量的变化。在P型硅中，这种现象变得更加复杂，并导致等效质量变化和空穴转换。

压阻式压力传感器通常通过导线连接到惠斯通电桥。正常情况下，敏感芯没有外部压力，电桥处于平衡状态(称为零位)。当传感器压力改变时，芯片电阻改变，电桥将失去平衡。如果向电桥添加恒定电流或电压电源，电桥将输出与压力相对应的电压信号，从而将传感器的电阻变化转换为电桥输出的压力信号。电桥检测电阻值的变化，经过放大后，通过电压和电流的转换，转换成相应的电流信号，由非线性校正回路进行补偿，即输入电压与4～20mA标准输出信号的关系为线性对应。

为了减小温度变化对铁芯电阻值的影响，提高测量精度，压力传感器采用温度补偿措施，保持高水平的零漂、灵敏度、线性、稳定性等技术指标。

2.3电容式压力传感器

2.3.1电容式压力传感器的定义和原理

电容式压力传感器是一种压力传感器，它使用电容作为敏感元件，将测量的压力转换为电容值的变化。这种类型的压力传感器通常使用圆形金属膜或金属镀膜作为电容器的电极。当薄膜因压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容发生变化。具有某种关系的电信号。

2.3.2电容式压力传感器的分类

电容式压力传感器是具有可变极距的电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。

(1) 单容式压力传感器

它由一个圆形薄膜和一个固定电极组成。膜在压力的影响下变形，从而改变电容器的容量。其灵敏度大致与膜面积和压力成正比，与膜张力和膜到固定电极的距离成反比。

另一种固定电极为凹球面，膜片为固定在周边的张力面。膜片可以通过镀一层塑料金属层制成。这种类型适用于测量低电压，并具有高过载能力。测量高压的单电容压力传感器也可以由带有活塞的动极膜片制成。这种类型可以减少发动机的直接压缩面积膜片，以便使用更薄的膜片来提高灵敏度。它还封装了各种补偿和保护部件以及放大电路，以提高抗干扰能力。这种传感器适用于测量飞机的动态高压和遥测。单电容压力传感器也有传声器型(即传声器型)和听诊器型。

(2) 差动电容式压力传感器

差动电容式压力传感器的承压膜片电极位于两个固定电极之间，形成两个电容器。在压力的作用下，一个电容器的容量增大，另一个电容器的容量相应减小。测量结果由差动电路输出。它的固定电极是在凹曲面玻璃表面镀上一层金属。过载时，膜片受凹面保护，不会断裂。

差动电容式压力传感器比单一电容式压力传感器具有更高的灵敏度和更好的线性度，但其加工难度更大(尤其难以确保对称性)，且无法实现被测气体或液体的隔离，因此不适合在腐蚀性或杂质流体中工作。

2.4压电式压力传感器

压电式压力传感器主要基于压电效应(压电效应)，它利用电气元件和其他机械将要测量的压力转换为电能，然后执行相关的测量工作。精密仪器，如许多压力变送器和压力传感器。

压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。

(1) 正外电效应

当晶体在固定方向上受到外力时，内部会发生电极化现象，并在某些两个表面上产生与符号相反的电荷;当外力被消除时，晶体恢复到不带电状态;当它改变时，电荷的极性也随之改变;晶体力产生的电荷量与外力的大小成正比。大多数压电传感器都是利用正压电效应制成的。

(2) 逆表电效应

逆压电效应是指向晶体施加交变电场以引起晶体机械变形的现象，也称为电致伸缩效应。具有逆压电效应的换能器可用于电声和超声工程。压电变形有五种基本形式：厚度变形、长度变形、体积变形、厚度剪切和平面剪切。压电晶体是各向异性的，并非所有的晶体都能在这五种状态下产生压电效应。例如，石英晶体没有体积变形的压电效应，但具有厚度变形和长度变形的良好压电效应。

2.5感应式压力传感器

电磁式压力传感器是利用电磁原理的各种传感器的总称，主要包括电感式压力传感器、霍尔式压力传感器、涡流式压力传感器等。

感应式压力传感器的工作原理是由于不同的磁性材料和磁导率。当压力作用在膜片上时，气隙的大小会发生变化。气隙的变化影响线圈电感的变化。输出相应的信号，从而达到测量压力的目的。这种压力传感器根据磁路的变化可分为两种类型：可变磁阻和可变磁导率。

(1) 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。如果在铁芯线圈上施加一定的电压，电流将随着气隙的变化而变化，从而测量压力。

(2) 在高磁通密度的情况下，铁磁材料的磁导率是不稳定的。在这种情况下，可使用可变渗透率压力传感器进行测量。可变磁导率压力传感器用可移动的磁性元件代替铁芯。压力的变化引起磁性元件的移动，磁导率变化，从而获得压力值。

2.6霍尔压力传感器

霍尔压力传感器是基于某些半导体材料的霍尔效应制成的。霍尔效应是指当固体导体置于磁场中且电流通过时，导体中的载流子被洛伦兹力偏压到一侧，然后产生电压(霍尔电压)的现象。电压产生的电场力将平衡洛伦兹力。通过霍尔电压的极性，可以确定导体内的电流是由带负电粒子(自由电子)的运动引起的。

在导体上施加垂直于电流方向的磁场，会使导线中的电子被洛伦兹力聚集，从而在电子集中的方向上产生电场。这个电场将使随后的电子被电平衡。磁场产生的洛伦兹力使随后的电子平稳通过而不漂移。这就是所谓的霍尔效应。产生的内置电压称为霍尔电压。

2.7涡流压力传感器

压力传感器基于DDY电流效应。涡流效应是由移动磁场与金属导体的交叉或移动金属导体与磁场的垂直交叉引起的。简而言之，它是由电磁感应效应引起的。此动作产生在导体中循环的电流。

涡流特性使涡流检测具有零频率响应等特性，因此涡流压力传感器可用于静力检测

2.8谐振式压力传感器

谐振压力传感器是一种压力传感器，它使用谐振元件将测量的压力转换为频率信号。谐振式压力传感器的重要应用有振弦式压力传感器、振筒式压力传感器、膜片式压力传感器和石英晶体谐振式压力传感器。

当被测参数改变时，振动元件的固有振动频率也随之改变。通过相应的测量电路，可以得到与被测参数有一定关系的电信号。

3、关于压力传感器的一个问题

3.1问题：哪个传感器测量相对于完美真空的压力?

a) 绝对压力传感器

b) 表压传感器

c) 真空压力传感器

d) 压差传感器

3.2回答

答案：a)绝对压力传感器

说明：压力传感器可根据其测量的压力范围、工作温度范围以及最重要的测量压力类型进行分类。绝对压力传感器是测量相对于完美真空的压力的传感器。

4.常见问题

1压力传感器的原理是什么?

压力传感器有一个恒定面积的传感元件，并对流体压力施加在该区域的力作出响应。施加的力将使压力传感器内的隔膜偏转。测量内隔膜的偏转并将其转换为电输出。

2你说的压力传感器是什么意思?

压力传感器是能够测量气体或液体中压力的装置或仪器。压力传感器由一个可以确定施加压力的压力敏感元件和将信息转换为输出信号的部件组成。

3压力传感器是模拟的还是数字的?

压力传感器将产生与施加压力成比例的模拟输出信号。这些压力传感器用于不同类型的应用，例如用于产生电荷的压电板或压电传感器。

4压力传感器应该用在哪里?

压力传感器广泛应用于汽车、医疗、工业、消费品和建筑等领域，其可靠运行依赖于准确、稳定的压力测量。

5静压传感器是如何工作的?

静压传感器是一种压差传感器，用于监测建筑物内外压差。在通风系统中，静压是指当排气扇打开时，建筑物内的空气相对于外部空气压力所施加的压力。

6压力传感器检测到什么?

压力传感器是一种电子装置，它检测、调节或监测压力，并将感知到的物理数据转换为电子信号。

7压力传感器的缺点是什么?

电容式压力传感器的缺点包括对较低的静电放电(ESD)电压敏感，并且由于制造量较小而成本较高。

8压力开关和压力传感器有什么区别?

压力开关用于系统中，以确保机器及其操作员的安全，而传感器只是将压力读数中继到远程位置。

9压力传感器的稳定性如何?

压力传感器的长期稳定性由传感器校准间隔期间零点和量程值的最大可接受变化来定义。简言之，对于一个被认为是稳定的传感器，它应该在校准间隔内保持其测量值的极低漂移。

10如何使用压力传感器?

压力将导致膜片偏转，使膜片另一侧的惠斯通电桥产生应力，并产生mV/V输出。然后，该毫伏信号被能够接收毫伏信号的设备读取，或者被读入放大器或信号调节器以进行进一步的信号处理。

3、压力传感器原理是什么

压力传感器是一种用于测量压力的传感器，它可以将压力变化转换为电信号，以便进行进一步的处理。压力传感器的原理是：当压力作用于传感器上时，传感器内部的某种物理变化会导致传感器内部的电阻发生变化，从而产生一个电信号，这个电信号可以用来表示压力的大小。

4、什么是压力传感器？什么是压力表？它们有联系吗？

压力传感器是将气体或（液体固体）的挤压力转换并传递的一种仪器如锅炉压力传感器，空调压缩机传感器，汽车机油压力传感器等压力表是压力的指示仪器一般都要与传感器配合使用，将压力的大小表示出来。

压力传感器是将压力转换为电信号输出的传感器。通常把压力测量仪表中的电测式仪表称为压力传感器。压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件(或应变计)组成。弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号。有时把这两种元件的功能集于一体，如压阻式传感器中的固态压力传感器。

压力是生产过程和航天、航空、国防工业中的重要过程参数，不仅需要对它进行快速动态测量，而且还要将测量结果作数字化显示和记录。大型炼油厂、化工厂、发电厂和钢铁厂等的自动化还需要将压力参数远距离传送，并要求把压力和其他参数，如温度、流量、粘度等一起转换为数字信号送入计算机。因此压力传感器是极受重视和发展迅速的一种传感器。

压力传感器的发展趋势是进一步提高动态响应速度、精度和可靠性以及实现数字化和智能化等。

常用压力传感器有电容式压力传感器、变磁阻式压力传感器、霍耳式压力传感器、光纤式压力传感器、谐振式压力传感器等。

压力传感器是检测压力，并将压力信号转换为电信号并成线性输出的装置。压力传感器可分为机械压力传感器和气压(液压)传感器。

机械压力传感器也就是测力传感器，单位通常为N、KN、KGf等等。

沧正机械压力传感器为电阻应变片式，主要由弹性体、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。

应变片式压力传感器测量原理：当压力传感器弹性体在外力的作用下产生形变，附着于弹性体上的电阻应变片随即弯曲，电阻应变片阻值发生变化，再经测量电路将阻值变化转换为电信号(一般为毫伏信号)。

弹性体：弹性体即压力传感器外壳，主要材质有铝合金、合金钢、不锈钢。

电阻应变片：电阻应变片压力是传感器最重要的组成部分，常用的应变片基材采用高分子薄膜材料，应变材质通常为高纯度康铜 。电阻应变片通过脱水粘贴在弹性体上，弹性体受力形变，应变片随即跟着形变，从而改变电阻值。

测量电路：通过惠斯登电桥把电阻应变片的电阻变化转变为毫伏信号输出。

传输电缆：4芯屏蔽电缆，沧正压力传感器为红黑绿白四线，红：电源+，黑：电源-;绿：信号+，白：信号-。