压力传感器的应用及其电路

蓝天小鸟

压力传感器及其应用电路

在工业生产中压力测量及控制是极为广泛的。利用压力测量还可以间接测量很多其它物理参数。例如，飞机的飞行高度、飞行速度、大型储液罐的液位、海洋的水深、气体管道的流量、人体的血压及呼吸压等。
在工业生产中压力测量及控制是极为广泛的。利用压力测量还可以间接测量很多其它物理参数。例如，飞机的飞行高度、飞行速度、大型储液罐的液位、海洋的水深、气体管道的流量、人体的血压及呼吸压等。
    目前，应用最多的是指针式压力仪表。但若要对压力参数进行遥测、记录、集中监控、自动控制，则需用到压力传感器，由它将压力参数变换成电信号输出。
    压力的种类及测量单位
    压力有绝对压力、表压力、负压力(真空度)及差压之分。绝对压力是指被测介质作用在容器单位面积的压力，用Pj来表示。地面上的空气柱产生的平均压力称为大气压力，用Pq表示。绝对压力与大气压力之差称为表压力，用Pb表示(Pb=Pj-Pq)。当绝对压力值小于大气压力时，表压力为负值，此负值的绝对值称为真空度，用Pz表示。两个压力P1及P2的差的测量称为差压，即△P=P1-P2。
    压力的国际单位是帕(Pa)，l帕=1牛／米2。由于帕的单位太小，一般采用千帕(kPa)，lkPa=1000Pa或兆帕(MPa)，1MPa=1000kPa来表示。
    工作原理与结构
目前使用较多的压力传感器是硅压阻式压力传感器。生产时先利用腐蚀工艺在单晶硅片上制成硅杯，其中间部分即形成硅膜片(弹性元件)，然后在硅膜片上用扩散工艺或离子注入工艺制成一定形状的应变元件(如电桥)。当硅膜片受到
压力作用时，压阻效应应变元件的阻值发生变化，使电路中输出相应的电信号。
  美国Ic传感器公司生产的传感器的应变元件是硅膜片上四个等值的电阻，它们连成电桥电路。当受到压力作用时，一对桥臂电阻变大，而另一对桥臂电
阻变小，电桥失去平衡，有一个与压力成正比的电压输出。