压力是指单位面积上的力,常用单位有帕斯卡(Pa)和巴(bar)。压力传感器是一种能够将物理量“压力”转换为电信号输出的传感器。它广泛应用于各种工业自动化领域,如机械、化工、汽车、电子等。压力传感器的工作原理可以通过不同的物理效应实现,如变电容、热敏电阻、应变片等。
应变片(Strain Gauge)式压力传感器是一种常用的压力传感器。它是基于正比于它受到的压力导致其电阻值发生微小变化的原理。应变片可以被安装在不同的材料上,例如金属或塑料表面,通常是作为细微的片状元件在机械结构上进行安装。当采用应变片的传感器承受压力时,应变片会发生轻微的弯曲,从而引起电阻变化。这个电阻变化可以被量化,然后与压力成比例的显示出来。
应变片式压力传感器的优点是精度高,响应速度快,稳定性好,但成本相对较高。
压电效应指的是某些晶体受到压力时会产生电荷来表示这种压力。压电式压力传感器是一种将压力转换为电荷输出信号的传感器。压电式压力传感器中,压电晶体会在受到外部压力时,产生电荷信号并输出到放大器进行处理。
与应变片式传感器相比,压电式传感器成本更低,响应速度更快,但灵敏度相对较低。
共振频率式压力传感器是一种典型的机械式传感器。当加压时,传感器尤其是弹性体发生弹性变形,发生的变形会使得传感器的机械固有频率发生变化。这个变化可以通过检测传感器的机械振动频率的变化来反映传感器的变形程度及其受到的压力。
共振频率式压力传感器的优点在于成本低,结构简单,使用寿命长。然而,它的缺点是灵敏度较低,相对不够精确。