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定義

壓力CBES-5t【奉信】傳感器：能感受壓力并轉換成可用輸出信號的傳感器

壓力傳感器是一種把非電量改變成電消息的器件，而檢測儀表在模擬電子技能前提下，一般是包含壓力傳感器、檢測點取樣設備及放大器（進行抗干擾處理及消息傳輸），誠然還有電源及現場展示部分（可選擇），電消息一般為持續量、離散量兩種，實際上還可分成模擬量、開關量、脈沖量等，模擬消息傳輸采用同一消息（4-20mADC等）。數據化過程中，檢測儀表改變比較大，經過幾個階段，近來多采用ASIC集成電路，并且把傳感器和微處理器及網絡接口封裝在一個器件中，完成消息獲取、處理、傳輸、存貯等功能。在主動化儀表中常常把檢測儀表稱為變送器，如問題變送器等。

應變片壓力傳感器原理與應用：

在了解壓阻式力傳感器時，我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。電阻應變片應用zui多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上，當基體受力發生應力變化時，電阻應變片也一起產生形變，使應變片的阻值發生改變，從而使加在電阻上的電壓發生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后續的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路（通常是A/D轉換和CPU）顯示或執行機構。

金屬電阻應變片的內部結構：它由基體材料、金屬應變絲或應變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。根據不同的用途，電阻應變片的阻值可以由設計者設計，但電阻的取值范圍應注意：阻值太小，所需的驅動電流太大，同時應變片的發熱致使本身的溫度過高，不同的環境中使用，使應變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調零電路過于復雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁*力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。

電阻應變片的工作原理：金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象，俗稱為電阻應變效應。金屬導體的電阻值可用下式表示：

 式中：ρ——金屬導體的電阻率（Ω•cm2/m）

    S——導體的截面積（cm2）

    L——導體的長度（m）

    我們以金屬絲應變電阻為例，當金屬絲受外力作用時，其長度和截面積都會發生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長時，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓），即可獲得應變金屬絲的應變壓力。

陶瓷壓力傳感器原理及應用：抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯登電路閉橋，由于壓敏電阻的壓阻效應，使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應變式傳感器相兼容。通過激光標定，傳感器具有很高的溫度穩定性和時間穩定性，傳感器自帶溫度補償0～70℃，并與絕大多數介質直接接觸。

陶瓷是一種*的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達-40～135℃，而且具有測量的高精度、高穩定性。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號強，*穩定性好。高特性，低價格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發展方向，在歐美國家有全面替代其它類型傳感器的趨勢，在中國也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴散硅壓力傳感器。

擴散硅壓力傳感器原理及應用：被測介質的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉換輸出一個對應于這一壓力的標準測量信號。

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汽車行業與壓力傳感器

在壓力傳感器實用化方面，zui早使用的是汽車壓力傳感器。能夠用于壓力檢測的方法很多，如電阻應變片、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電傳感器等等。目前汽車所使用的壓力傳感器主要有以下幾種：歧管負壓傳感器(用于汽車電子點火提前角控制和燃料噴射系統)；狄塞爾內燃機油壓傳感器；變速箱油壓傳感器；制動器油壓傳感器；減震器油壓傳感器；輪胎內壓傳感器等。

價格低廉，適應大批量生產

這要求傳感器的*性好，不需要復雜調整，適合自動化生產。

由于汽車壓力傳感器在汽車系統中應用范圍廣，因此，它越來越受到有關方面的重視，同時，各種新型的壓力傳感器不斷出現。例如，國外使用的高速檔轉換指示器是通過發光二極管顯示高速檔轉換的時間，它是利用燃油總管壓力傳感器和發動機轉速傳感器來實現的。

近年來，隨著微機在汽車系統使用的普及，各種高性能的新型壓力傳感器開始大量用于汽車中。發展較快的是壓阻式半導體壓力傳感器和諧振式水晶壓力傳感器。

半導體壓力傳感器的優點是可以利用集成電路工藝大量生產，使半導體壓力傳感器集成化，這樣就可以大幅度降低壓力傳感器的成本。

此外，汽車半導體壓力傳感器的另一個特點就是可以實現傳感器的智能化，這種傳感器能進行本機處理，并使微機和負載之間所需的接口，同時，由于具有零點、滿度、溫度補償和自檢功能，所以不僅提高了壓力傳感器的精度，同時也改善了傳感器的可靠性。

諧振式水晶壓力傳感器主要作為汽車吸氣負壓傳感器。其顯著特點是可以在高溫時仍穩定工作，隨著將來薄膜介電體性能的提高，傳感器的性能還會出現較大的飛躍。

此外，采用將有源壓電和熱釋電薄膜與集成電路制作在一起的相容技術，還可以制作多功能的汽車傳感器，而且還可以解決壓電傳感器難以集成化的難題。