壓力Sensor and IC

1、應變片壓力感測器原理：下面主要介紹壓阻式壓力感測器。在了解壓阻式力感測器時，我們首先認識一下電阻應變片這種元件。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。
• 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，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情況。

2、陶瓷壓力感測器原理：

• 抗腐蝕的陶瓷壓力感測器沒有液體的傳遞，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，連接成一個惠斯通電橋 （閉橋），由於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，可以和應變式感測器相兼容。
• 通過激游標定，感測器具有很高的溫度穩定性和時間穩定性，感測器自帶溫度補償0～70℃，並可以和絕大多數介質直接接觸。

3、擴散硅壓力感測器原理：被測介質的壓力直接作用於感測器的膜片上（不鏽鋼或陶瓷），使膜片產生與介質壓力成正比的微位移，使感測器的電阻值發生變化，和用電子線路檢測這一變化，並轉換輸出一個對應於這一壓力的標準測量信號。
4、藍寶石壓力感測器原理

• 利用應變電阻式工作原理，採用硅-藍寶石作為半導體敏感元件，具有無與倫比的計量特性。
• 藍寶石系由單晶體絕緣體元素組成，用硅-藍寶石半導體敏感元件製造的壓力感測器和變送器，可在最惡劣的工作條件下正常工作，並且可靠性高、精度好、溫度誤差極小、性價比高。
• 表壓壓力感測器和變送器由雙膜片構成：鈦合金測量膜片和鈦合金接收膜片。印刷有異質外延性應變靈敏電橋電路的藍寶石薄片，被焊接在鈦合金測量膜片上。被測 壓力傳送到接收膜片上。在壓力的作用下，鈦合金接收膜片產生形變，該形變被硅-藍寶石敏感元件感知后，其電橋輸出會發生變化，變化的幅度與被測壓力成正 比。
• 感測器的電路能夠保證應變電橋電路的供電，並將應變電橋的失衡信號轉換為統一的電信號輸出（0-5，4-20mA或0-5V）。在絕壓壓力感測器和變送器 中，藍寶石薄片，與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起，起到了彈性元件的作用，將被測壓力轉換為應變片形變，從而達到壓力測量的目的。

5、壓電壓力感測器原理：壓電感測器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。壓電效應是壓電感測器的主要工作原 理，壓電感測器不能用於靜態測量，因為經過外力作用后的電荷，只有在迴路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電感測 器只能夠測量動態的應力。

http://cache.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPXV5004G.pdf