1、应变式压力传感器:这种传感器通过测量弹性元件的应变来间接测量压力。应变片式压力传感器的基本原理是利用电阻的应变效应:当导体受到机械变形时,其电阻值会发生变化。具体来说,当外部压力作用于传感器时,弹性元件(如膜片或弹性梁)会产生形变,这种形变会导致粘贴在其上的应变片发生微小的变形,从而引起电阻值的变化。应变片通常由金属丝或金属箔组成,这些材料具有高电阻系数,能够灵敏地检测到微小的形变。在实际应用中,应变片被配置成电桥电路,通过测量电桥中电阻值的变化来确定压力大小。这种电桥电路可以有效地放大微小的电阻变化,并将其转换为电压信号输出。
根据材料的不同,可分为金属和半导体两种类型。应变片是其核心部件,通常粘合在隔膜上,并连接到惠斯通电桥中,通过电阻变化来检测压力。2、压阻式压力传感器:压阻式压力传感器是一种利用半导体材料的压阻效应来测量压力的传感器。其工作原理是基于当外界压力作用于传感器时,材料的电阻值会发生变化,这种变化可以通过电路转换成电压信号,从而实现压力的精确测量。在具体的工作过程中,压阻式压力传感器通常采用惠斯通电桥电路结构。当外界压力作用于传感器时,压敏薄膜会发生形变,导致压敏电阻的阻值发生变化。这种变化通过惠斯通电桥失去平衡,从而可以根据电桥输出端的电学量变化得到被测压力。3、电容式压力传感器:电容式压力传感器是一种利用电容器原理来测量压力的设备。其核心工作原理是基于电容的基本公式C=εA/d,其中C是电容量,ε是介电常数,A是电极面积,d是电极间距。当传感器感受到外部压力作用时,会引起电极间距d的变化,从而导致电容量C的变化。通过测量这种电容量的变化,就可以准确地测量出压力的大小。4、压电式压力传感器:压电式压力传感器是一种基于压电效应的传感器,其工作原理是利用某些材料在外力作用下产生电荷变化,从而将压力信号转换为电信号。这种传感器具有高灵敏度、快速响应和良好的动态特性。根据弹性敏感元件和受力机构的形式,压电式压力传感器可分为膜片式和活塞式两种类型。膜片式传感器体积小、动态特性好、耐高温,而活塞式传感器则适用于需要高精度测量的场合5、扩散硅压阻式压力传感器:扩散硅压阻式压力传感器是一种利用单晶硅的压阻效应制成的压力测量设备。其核心部件是硅膜片,通过在硅膜片上扩散出P型或N型电阻条,并将其接成电桥,当压力作用于传感器时,硅膜片产生微小的应变,导致电阻值发生变化,进而通过电桥转换成电压信号输出,反映压力的变化6、陶瓷压阻式压力传感器:陶瓷压阻式压力传感器是一种利用陶瓷材料制成的压力测量设备,具有高精度、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的特点。这种传感器通过陶瓷膜片承受压力,产生微小形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,形成惠斯通电桥,利用压阻效应产生与压力成正比的电压信号。7、溅射薄膜压力传感器:溅射薄膜压力传感器是一种利用溅射技术制造敏感膜层的精密设备,用于测量液体或气体中的压力变化。这种传感器的核心部分是弹性不锈钢膜片,通过溅射技术在膜片上沉积多层薄膜,形成电阻桥,从而将压力转化为电信号。8、蓝宝石压力传感器:蓝宝石压力传感器主要采用应变电阻式工作原理,使用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件。当被测介质的压力作用于传感器的膜片上时,膜片产生微位移,从而导致传感器电阻值的变化,通过电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于压力的标准测量信号。蓝宝石(Al₂O₃)具有良好的机械性能和绝缘性,熔点高达2040℃,在高温下仍能保持良好的机械性能。此外,蓝宝石的硬度高、弹性好且抗辐射能力强,使其在恶劣条件下仍能正常工作。蓝宝石压力传感器广泛应用于航空航天发动机、高温工业过程现场测量和控制等领域,特别是在需要耐高温和高精度的环境中。这些传感器类型各有特点,适用于不同的应用场景和测量要求。在选择压力变送器时,需要考虑具体的应用需求选择不同的传感器类型。