表压式压力传感器通过检测膜片的变形来测量压力。检测方法多种多样,例如半导体表压、应变计、金属薄膜等。


膜片表面放置有四个应变计电阻,当膜片因压力而变形时,电阻就会发生变化。四个应变计电阻连接在桥式电路中,并将电阻的变化作为电压输出。


1.半导体表压传感器

半导体表压传感器使用半导体本身作为隔膜,利用压电效应(即施加压力时半导体的电阻会发生变化)来测量压力。相对于压力,电阻值的变化比其他方法大得多,并且可以形成坚固的隔膜,从而使该设备具有很高的耐用性。


2.应变式压力传感器

应变式压力传感器将应变片安装在隔膜背面,测量应变片电阻的变化。应变片是一种利用金属变形时电阻发生变化的特性来测量应变的装置,能够通过使应变与压力匹配来输出压力。


3.金属薄膜压力传感器

金属薄膜压力传感器通过在隔膜上形成一层薄金属膜并测量由于压力而变形的金属膜的电阻变化来测量压力。它们比应变计类型更灵敏,甚至可以在高温下使用。


4. 除表压型以外的压力传感器

除了表压式压力传感器外,还有电容式、光纤式和振动式压力传感器。


静电容量式检测固定电极与隔膜电极之间的静电容量。隔膜因压力变化而变形,其位移量作为静电容量的变化被测量,并转换为压力。适用于测量多种气体及混合气体的压力。


光纤式是当对隔膜施加压力时,光纤前端的衍射光栅发生变形,测量反射光波长的变化,可进行高温高精度测量,用于测量熔融树脂的压力和体内的血压。


振动式压力传感器是将振子安装在硅振膜芯片上,当振膜因压力而变形时,振子的固有频率会发生变化。检测频率的变化并将其转换为压力。该压力传感器具有高精度、高灵敏度、高分辨率等特点。