不同类型的压力传感器的工作原理（1）

压力传感器是一种能够感应压力信号并将压力信号转换为可用的输出电信号的装置，按一定的规则。压力传感器通常由压敏元件和信号处理单元组成。根据测试压力类型的不同，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝对压力传感器。

不同类型的压力传感器的工作原理：

1、压电压力传感器

压电压力传感器的主要工作原理是压电效应。主要用于压电传感器的压电材料包括石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢盐。其中，石英/二氧化硅是一种天然晶体。压电效应存在于这种晶体中。在一定的温度范围内，压电特性始终存在。温度超过此范围后，压电性能完全消失。高温就是所谓的居里点。由于电场的变化不随应力的变化而明显，石英逐渐被其他压电晶体所取代。压电效应应用于多晶体，例如压电陶瓷。它们包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸铅压电陶瓷、铌酸铅压电陶瓷等。

压电效应：当某些电介质在特定方向上被外力变形时，它们内部会发生极化。正电荷和负电荷将出现在它们的两个相对表面上。当外力被移除时，它将恢复到不带电的状态。这种现象称为正压电效应。当施加力的方向发生变化时，电荷的极性也会相应变化。相反，当在电介质的极化方向上施加电场时，这些电介质也会变形。电场去除后，电介质的变形将消失。这种现象称为逆压电效应。基于介电压电效应开发的传感器类型称为压电传感器。

2、应变片压力传感器

金属电阻应变片的工作原理是吸附在基材上的应变电阻的电阻随机械变形而变化。这种效应通常被称为电阻应变效应。电阻应变片是一种灵敏的装置，可将被测件上的应变变化转换为电信号。它是压阻式应变传感器的主要部件之一。

最常用的电阻应变片是金属电阻应变片和半导体应变片。金属电阻应变片有两种：灯丝应变片和金属箔应变片。通常，应变片与基材紧密粘合，基板通过特殊粘合剂产生机械应变。当基板的应力发生变化时，电阻应变片也会一起变形。然后应变片的电阻发生变化，因此施加到电阻的电压发生变化 。这种应变片在受力时的电阻变化通常很小。通常，这些应变片形成应变桥。它们被后续仪表放大器放大，然后传输到处理电路（通常是A / D转换和CPU）显示器或执行器。

金属电阻应变片的内部结构：电阻应变片由基材、金属应变线或应变箔、绝缘保护片、引线组成。根据不同的用途，电阻应变片的电阻值可以由设计者设计。但是，应注意电阻的值范围：电阻值太小，所需的驱动电流太大。在这种情况下，应变片的电阻在不同环境中变化太大;出现输出零点漂移，调零电路过于复杂。如果电阻太高，阻抗太高，抵抗外界电磁干扰的能力差。一般来说，它在几万欧姆到几万欧姆左右。