压力传感器的组成与工作原理

有关压力传感器的组成与工作原理，传感器由弹性元件、电阻应变片等组成，压力传感器主要用来测量荷重及力，流动介质动态或静态压力等，一起来了解下。

压力传感器的组成

传感器由弹性元件、电阻应变片等组成。

电阻应变片是一种能将物体上的应变变化转换成电阻变化的敏感元件，主要有金属电阻应变片和半导体应变片两大类。金属电阻应变片又分为金属丝应变片和金属箔应变片。

金属电阻应变片的工作原理

基于电阻应变效应，导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象称为电阻应变效应。

金属丝或金属箔受到外力作用，其长度和截面积都要发生变化，从而改变金属的电阻值。受外力作用伸长时，长度增加，截面积减小，电阻值增加;受外力作用缩短时，长度减小、截面积增大，电阻值减小。

半导体应变片主要是利用硅半导体材料的压阻效应。如果在半导体晶体上施加作用力，半导体晶体除产生应变外，其电阻率会发生变化。这种由外力引起半导体材料电阻率变化的现象称为半导体的压阻效应。

半导体应变片和金属电阻应变片相比，灵敏系数很高，但在温度稳定性及重复性方面不如金属电阻应变片优良。

电阻应变片是应用很广的力电转换元件，通常它需要和电桥电路一起使用，由于其输出信号微弱，所以需要经放大器将电信号放大。

将电阻应变片粘贴在传感器中的弹性元件表面，当弹性元件受力作用产生应变时，电阻应变片便会感受到该变化而随之产生应变，并引起应变片电阻的变化。

弹性元件把压力转换成了应变或位移，然后再由传感器将应变或位移转换成电信号。在这种间接转换的过程中，弹性元件是一个非常重要的部件。

在压力传感器中，一般是将4个电阻应变片成对地横向或纵向粘贴在弹性元件的表面，使应变片分别感受到元件的压缩和拉伸变形，并将4个应变片接成电桥电路，从电桥的输出中就可以得到应变量的大小，从而得知作用于弹性元件上的力。

压力传感器主要用来测量荷重及力，流动介质动态或静态压力等。