壓力傳感器有哪些類型？

以下是常見壓力傳感器的介紹：

應(yīng)變式壓力傳感器

原理：外力作用于密封彈性元件使其形變，導(dǎo)致應(yīng)變電阻阻值變化，以此間接測(cè)量壓力

優(yōu)點(diǎn)：精度高、測(cè)量范圍大；頻率響應(yīng)特性好；應(yīng)變片尺寸小、重量輕、使用方便、測(cè)量速度快，對(duì)被測(cè)物影響??；適應(yīng)性強(qiáng)，可用于多種惡劣環(huán)境；靈敏度和精度高，性能穩(wěn)定可靠；價(jià)格便宜，品種多，工藝成熟

缺點(diǎn)：輸出信號(hào)小、線性范圍窄，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差

應(yīng)用場景：廣泛用于測(cè)量管道內(nèi)部壓力、內(nèi)燃機(jī)燃?xì)鈮毫?、壓差和噴射壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)和導(dǎo)彈試驗(yàn)中的脈動(dòng)壓力以及各種領(lǐng)域中的流體壓力等

壓阻式壓力傳感器

原理：壓力使單晶硅材料電阻率改變，通過測(cè)量電路輸出與力變化成正比的電信號(hào)

優(yōu)點(diǎn)：尺寸小、固有頻率高，可測(cè)寬頻脈動(dòng)壓力；精度較高；靈敏度較高；在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可測(cè)量多種體內(nèi)壓力，應(yīng)用廣泛

缺點(diǎn)：存在交叉靈敏度問題，受溫度影響大；在承受壓力回路中使用時(shí)可靠性差，不均勻負(fù)載會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)誤差

應(yīng)用場景：常用于航天、航空、航海、石油化工、動(dòng)力機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域，如測(cè)量飛機(jī)機(jī)翼氣流壓力分布、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口動(dòng)態(tài)畸變，以及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門控制、油泵壓力、輪胎氣壓、制動(dòng)系統(tǒng)壓力等

電容式壓力傳感器

原理：壓力使電容器極板間距或極板間介質(zhì)改變，致使電容值變化來測(cè)量壓力

優(yōu)點(diǎn)：精度高、穩(wěn)定性好、壽命長、可靠性高；結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、制造成本低；測(cè)量范圍寬、響應(yīng)速度快；線性度、溫度特性和電氣性能良好

缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需外部電路支持；差動(dòng)電容式加工困難，難以保證對(duì)稱性，不能隔離被測(cè)氣體或液體

應(yīng)用場景：在工業(yè)自動(dòng)化、石油化工、醫(yī)療設(shè)備、環(huán)保監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如氣瓶壓力監(jiān)測(cè)、氣體管道壓力測(cè)量、發(fā)動(dòng)機(jī)壓力監(jiān)測(cè)、呼吸機(jī)和血壓計(jì)等醫(yī)療設(shè)備以及水體和大氣壓力變化監(jiān)測(cè)等

壓電式壓力傳感器

原理：基于壓電效應(yīng)，壓力使壓電材料產(chǎn)生電荷，經(jīng)電荷放大器等電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)來測(cè)量壓力

優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、響應(yīng)速度快；自發(fā)電，無需外部電源；頻率響應(yīng)范圍寬

缺點(diǎn)：不能測(cè)量靜態(tài)壓力；受溫度和電壓等條件限制較大

應(yīng)用場景：常用于聲學(xué)測(cè)量、振動(dòng)檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)壓力監(jiān)測(cè)等，如在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)、槍炮膛內(nèi)壓力測(cè)量等方面有重要應(yīng)用

電感式壓力傳感器

原理：壓力改變磁路磁阻，使線圈電感變化，從而測(cè)量壓力 。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、壽命長。

缺點(diǎn)：精度相對(duì)較低，靈敏度不高，響應(yīng)速度較慢。

應(yīng)用場景：多應(yīng)用于液壓系統(tǒng)壓力監(jiān)測(cè)等對(duì)精度要求不高、壓力變化較緩慢的場合 。

審核編輯 黃宇