压力电阻是一种电阻器件,其电阻值的变化与外界加在阻器上的压力(或应变)有关,这种电阻即为“压力电阻”。“压力电阻原理”指的是在外力作用下,饱和氧化锌等材料中的电子被压缩和拉伸,从而引起材料电阻率的变化,从而实现对压力的测量和控制。
压力电阻通常由要素电阻、保护膜、压力敏感膜、引线等几部分组成,其中要素电阻采用钨丝(或合金)等材料,保护膜常用聚氨酯薄膜,压力敏感膜采用感应电阻材料,引线选用高温铜或镀锡线,它们是实现压力电阻工作的关键部分。同时,压力敏感膜的薄膜厚度、电极形状、电阻材料的选择等方面都会影响压力电阻的性能指标。
当外界压力作用在电阻器上时,压力敏感膜的形状发生变化,从而改变了电敏感器的尺寸和几何形状,电阻材料也随之发生了拉伸和压缩等应变形变。电流通过阻器时,电子会发生散射,在电子通过材料时碰撞它们的散射中心(杂质原子)数量会对电阻率产生影响。因此,在压力作用下,杂质原子在材料中的位置随之发生变化,散射中心的数量也改变,从而导致电阻值的变化。
压力电阻的应用非常广泛,包括医疗、航空航天、能源、智能家居等领域。在医疗领域,压力电阻可以用于血压监测器和呼吸机,以实现自动控制和调节;在航空航天领域,压力电阻可以用于监测和控制高空飞行器的气压;而在智能家居领域,压力电阻可以集成在床垫和沙发等家居家具上,用于实现智能睡眠和医疗健康监测。