压力传感器有哪些常见种类？

压力传感器常见种类

一、 压电压力传感器

这个类型的压力传感器主要是在压电效应产生形成的原理情况。其主要使用的是一种压电材料，主要包括石英、酒石酸钾钠以及磷酸二氢胺等等。其中石英是一种天然状态的晶体，而压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失。

压电压力传感器主要是使用在加速度、压力等等的测量之中，有着结构简单、体积小、寿命长的优点。在生活中我们能够在飞机、船舶、桥梁建筑上进行使用。

二、 压阻压力传感器

这个压力传感器是在压阻效应上实现的，是能够用来描述材料在受到机械式应力下所产生的电阻变化。与上面种类不一样的是，压阻效应只会产生阻抗变化，并且不会产生电荷。大多数金属材料与半导体材料都被发现具有压阻效应。其中半导体材料中的压阻效应远大于金属。由于硅是现今集成电路的主要，以硅制作而成的压阻性元件的应用就变得非常有意义。

三、 电容式压力传感器

电容式压力传感器是一种使用电容来作为敏感器件，能够将被测的压力转换成为一种电容值改变的压力传感器。这种传感器一般情况下采用的是一种圆形的金属膜或者是镀金的金属薄膜来作为电极。当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。

四、 蓝宝石压力传感器

其工作原理则是利用应变电阻来进行工作，采用一种硅蓝宝石来作为一个半导体的敏感元器件，有着无法估量的计量特点。在这种传感器使用的电路能够确保电桥电路的稳定供电，同时将应变电桥的失衡信号转换成统一的信号进行输出。蓝宝石压力传感器多应用于医疗设备方面，主要包括医疗环保方向的专业电子设备。当然还可以使用在汽车电子、通信等等方面。

五、电磁压力传感器

主要包括电感压力传感器、霍尔压力传感器、电涡流压力传感器等。

1、电感压力传感器

①电感式压力传感器是由于磁性材料和磁导率不同，当压力作用于膜片时，气隙大小发生改变，气隙的改变影响线圈电感的变化，处理电路可以把这个电感的变化转化成相应的信号输出，从而达到测量压力的目的。该种压力传感器按磁路变化可以分为两种：变磁阻和变磁导。电感式压力传感器的优点在于灵敏度高、测量范围大；缺点就是不能应用于高频动态环境。

②变磁阻式压力传感器主要部件是铁芯跟膜片。它们跟之间的气隙形成了一个磁路。当有压力作用时，气隙大小改变，即磁阻发生了变化。如果在铁芯线圈上加一定的电压，电流会随着气隙的变化而变化，从而测出压力。

③在磁通密度高的场合，铁磁材料的导磁率不稳定，这种情况下可以采用变磁导式压力传感器测量。变磁导式压力传感器用一个可移动的磁性元件代替铁芯，压力的变化导致磁性元件的移动，从而磁导率发生改变，由此得出压力值。

2、霍尔压力传感器

①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放置在一个磁场内，且有电流通过时，导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边，继而产生电压（霍尔电压）的现象。电压所引致的电场力会平衡洛伦兹力。通过霍尔电压的极性，可证实导体内部的电流是由带有负电荷的粒子（自由电子）之运动所造成。

②在导体上外加与电流方向垂直的磁场，会使得导线中的电子受到洛伦兹力而聚集，从而在电子聚集的方向上产生一个电场，此电场将会使后来的电子受到电力作用而平衡掉磁场造成的洛伦兹力，使得后来的电子能顺利通过不会偏移，此称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。

③当磁场为一交变磁场时，霍尔电动势也为同频率的交变电动势，建立霍尔电动势的时间极短，故其响应频率高。理想霍尔元件的材料要求要有较高的电阻率及载流子迁移率，以便获得较大的霍尔电动势。常用霍尔元件的材料大都是半导体，包括N型硅（Si）、锑化铟（InSb）、砷化铟InAs）、锗（Ge）、砷化镓GaAs）及多层半导体质结构材料，N型硅的霍尔系数、温度稳定性和线性度均较好，砷化镓温漂小，目前应用。

3、电涡流压力传感器

基于电涡流效应的压力传感器。电涡流效应是由一个移动的磁场与金属导体相交，或是由移动的金属导体与磁场垂直交会所产生。简而言之，就是电磁感应效应所造成。这个动作产生了一个在导体内循环的电流。电涡流特性使电涡流检测具有零频率响应等特性，因此电涡流压力传感器可用于静态力的检测。

六、振弦式压力传感器

振弦式压力传感器属于频率敏感型传感器，这种频率测量具有想当高的准确度，因为时间和频率是能准确测量的物理量参数，而且频率信号在传输过程中可以忽略电缆的电阻、电感、电容等因素的影响。同时，振弦式压力传感器还具有较强的抗干扰能力，零点漂移小、温度特性好、结构简单、分辨率高、性能稳定，便于数据传输、处理和存储，容易实现仪表数字化，所以振弦式压力传感器也可以作为传感技术发展的方向之一。

振弦式压力传感器的敏感元件是拉紧的钢弦，敏感元件的固有频率与拉紧力的大小有关。弦的长度是固定的，弦的振动频率变化量可用来测算拉力的大小，即输入是力信号，输出的是频率信号。振弦式压力传感器分为上下两个部分组成，下部构件主要是敏感元件组合体。上部构件是铝壳，包含一个电子模块和一个接线端子，分成两个小室放置，这样在接线时就不会影响电子模块室的密封性。

压力传感器主要参数
1、温度范围
压力传感器的温度范围分为补偿温度范围和工作温度范围。补偿温度范围是由于施加了温度补偿，精度进入额定范围内的温度范围。工作温度范围是保证压力传感器能正常工作的温度范围。

2、压力迟滞
为在室温下及工作压力范围内，从小工作压力和工作压力趋近某- -压力时，传感器输出之差。

3、线性度
线性度是指在工作压力范围内，传感器输出与压力之间直线关系的偏离。

4、额定压力范围
额定压力范围是满足标准规定值的压力范围。也就是在和低温度之间，传感器输出符合规定工作特性的压力范围。在实际应用时传感器所测压力在该范围之内。

5、压力范围
压力范围是指传感器能长时间承受的压力，且不引起输出特性性改变。特别是半导体压力传感器，为提高线性和温度特性，一般都大幅度减小额定压力范围。因此，即使在额定压力以上连续使用也不会被损坏。一般压力是额定压力值的2 - 3倍。

6、损坏压力

损坏压力是指能够加在传感器上且不使传感器元件或传感器外壳损坏的压力。 

本文摘自：网络    时间：2022-12-02