人类社会环境中，压力无处不在啊，所以压力传感器天然成为了工业实践中为常用的一种传感器，其广泛运用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、出产自控、航空航天、军 工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 

压力传感器是将压力转化为电信号输出的传感器。 在叙说压力传感器的一起，我们有必要导出压力变送器的概念。 一般传感器由两部分组成，即分别是活络元件和转化元件。其间活络元件是指传感器中能够直接感触或照顾被丈量的部分；转化元件是指传感器中将活络元件感触或照顾的被丈量的应变转化成适于传 输或丈量的电信号部分。 

由于传感器的输出信号一般很微弱，需求将其调制与扩展。跟着集成技能的开展，人们又将这部分电路及电源等电路也一起装在传感器内部。这样，传感器就能够输出便于处理，传输的可用信号了。 而在曾经技能相对落后时，所谓的传感器是指上文中的活络元件，而变送器便是上文中的转化元件。 压力传感器一般是指将改动的压力信号转化成对应改动的电阻信号或电容信号的活络元件，如：压阻元件，压容元件等。而压力变送器一般是指，压敏元件与调度电路一起组成的丈量压力的整套电路 单元，一般能直接输出与压力成线性联络的规范电压信号或电流信号，供外表、PLC、搜集卡等设备直接搜集。 压力传感器的分类 压力传感器的品种繁复，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器等。

 现在运用较为广泛的压力传感器有：涣散硅压阻式压力传感器、陶瓷压阻压力传感器、溅射薄膜压力传感器、电容压力传感器、耐高温特性的蓝宝石压力传感器。但运用为广泛的是压阻式压力传感 器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 各种压力传感器的原理 压阻式压力传感器 这种传感器选用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极引线。 说到压阻式传感器，首先得讲到它的原理——压阻效应。 压阻效应是用来描绘资料在遭到机械式应力下所产生的电阻改动。

不同于压电效应，压阻效应只产生阻抗改动，并不会产生电荷。 原理图如上，当压力改动时，电阻R1,R2,R3,R4产生改动，然后引发加载在电阻中心的电压产生改动，这种改动反映出压力值。 压阻式传感器又称为涣散硅压阻式压力传感器，被测介质的压力直接效果于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值产生改动，和用电子线路检 测这一改动，并转化输出一个对应于这一压力的规范丈量信号。

 陶瓷压力传感器 抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接效果在陶瓷膜片的前外表，使膜片产生细小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的反面，联接成一个惠斯通电桥（闭桥），由于压敏电阻的压阻效 应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与鼓励电压也成正比的电压信号，规范的信号依据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，能够和应变式传感器相兼容。经过激光标定，传感 用具有很高的温度安稳性和时间安稳性，传感器自带温度补偿0 ～70℃，并能够和绝大多数介质直接接触。 陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的资料。

陶瓷的热安稳特性及它的厚膜电阻能够使它的作业温度规划高达-40 ～135 ℃，并且具有丈量的高精度、高安稳性。电气绝缘程度 2kV，输出信号强，长时间安稳性好。 压电式压力传感器 压电式压力传感器原理依据压电效应。压电效应是某些电介质在沿必定方向上遭到外力的效果而变形时，其内部会产生极化现象，一起在它的两个相对外表上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它 又会康复到不带电的状况，这种现象称为正压电效应。当效果力的方向改动时，电荷的极性也随之改动。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会产生变形，电场去掉后，电介质的 变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。 

压电式压力传感器的品种和型号繁复，按弹性活络元件和受力机构的办法可分为膜片式和活塞式两类。膜片式首要由本体、膜片和压电元件组成。压电元件支撑于本体上，由膜片将被测压力传递给压 电元件，再由压电元件输出与被测压力成必定联络的电信号。这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温等。现代丈量技能对传感器的功能出越来越高的要求。 例如用压力传感器丈量绘制内燃机示功图，在丈量中不允许用水冷却，并要求传感器身手高温和体积小。

压电资料合适于研发这种压力传感器。石英是一种非常好的压电资料，压电效应便是在它上面 发现。比较有用的办法是选择合适高温条件的石英晶体切开办法,例如XYδ（+20°～+30°）割型的石英晶体可耐350℃的高温。而LiNbO3单晶的居里点高达1210℃，是制作高温传感器的抱负压电材 料。 电阻应变式压力传感器 将电阻应变片粘贴在弹性元件特定外表上，当力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量效果于弹性元件时，会导致元件应力和应变的改动，然后引起电阻应变片电阻的改动。电阻的改动经电路处理后 的以电信号的办法输出，这便是电阻应变片传感器的作业原理。 电阻应变片运用多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。

金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。一般是将应变片经过特别的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受 力产生应力改动时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值产生改动，然后使加在电阻上的电压产生改动。这种应变片在受力时产生的阻值改动一般较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并 经过后续的外表扩展器进行扩展，再传输给处理电路（一般是 A/D 转化和 CPU ）显现或执行机构。 半导体应变片是运用半导体单晶硅的压阻效应制成的一种活络元件。半导体应变片需求粘贴在试件上丈量试件应变或粘贴在弹性活络元件上间接地感触被测外力。

运用不同构形的弹性活络元件可丈量 各种物体的应力、应变、压力、扭矩、加速度等机械量。

半导体应变片与电阻应变片比较，具有活络系数高（约高 50～100倍）、机械滞后小、体积小、耗电少等利益。 电感式压力传感器 电感式压力传感器是用电感线圈电感量改动来丈量压力的外表。 常见的有气隙式和差动变压器式两种结构办法。气隙式的作业原理是被测压力效果在膜片上使之产生位移，引起差动电感线圈的磁路磁阻产生改动，这时膜片距磁心的气隙一边增加，另一边削减，电 感量则一边削减.另一边增加，由此构成电感差动改动，经过电感组成的电桥输出一个与被测压力相对应的交流电压。具有体积小、结构简略等利益，合适在有振动或冲击的环境中运用。

 差动变压器式的作业原理是被侧压力效果在绷簧管_L，使之产生与压力成正比的位移，一起带动联接在绷簧管结束的铁心移动，使差动变压器的两个对称的和反向串接的次级绕组失去平衡，输出一个 与被测压力成正比的电压.也能够输出规范电流信号与电动单元组合外表联用构成自动控制系统。 电容式压力传感器 电容式压力传感器是运用电容活络元件将被测压力转化成与之成必定联络的电量输出的压力传感器。特点是，低的输入力和侏儒能量，高动态照顾，小的天然效应，环境适应性好。它一般选用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极，当薄膜感触压力而变形时，薄膜与固定电极之间构成的电容量产生改动，经过丈量电路即可输出与电压成必定联络的电信号。电容式压 力传感器归于极距改动型电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。

 单电容式压力传感器 它由圆形薄膜与固定电极构成。薄膜在压力的效果下变形，然后改动电容器的容量，其活络度大致与薄膜的面积和压力成正比而与薄膜的张力和薄膜到固定电极的距离成反比。另一种型式的固定电极 取凹形球面状，膜片为周边固定的张紧平面，膜片可用塑料镀金属层的办法制成。这种型式适于丈量低压，并有较高过载才华。还能够选用带活塞动极膜片制成丈量高压的单电容式压力传感器。这种 型式可减小膜片的直接受压面积，以便选用较薄的膜片前进活络度。它还与各种补偿和保护部以及扩展电路全体封装在一起，以便前进抗干扰才华。