隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，除液柱壓力表和彈性壓力表外，將壓力轉(zhuǎn)換成電信號的壓力變送器和傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備中。那么這些壓力變送器和傳感器是如何將壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的呢?不同的轉(zhuǎn)換方法有什么特點(diǎn)?今天小編為您總結(jié)了幾種常用壓力傳感器的測量原理，希望對您有所幫助。

    壓電式壓力傳感器是一種基于壓電效應(yīng)的壓電式壓力傳感器，它利用電氣元件等機(jī)械將被測壓力轉(zhuǎn)換成電能，然后對許多壓力變送器、壓力傳感器等精密儀器進(jìn)行相應(yīng)的測量。壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因?yàn)殡姾山?jīng)過外力，當(dāng)回路有無限輸入電阻時(shí)，可以節(jié)省。但它不是。因此，壓電傳感器只能用于動態(tài)測量。其主要壓電材料有:磷酸二氫胺、酒石酸鉀鈉和石英。在石英上發(fā)現(xiàn)了壓電效應(yīng)。當(dāng)應(yīng)力變化時(shí)，電場變化很小，其他一些壓電晶體將取代石英。酒石酸鉀鈉，具有較大的壓電系數(shù)和壓電靈敏度，但只能用于室內(nèi)濕度和溫度較低的地方。磷酸二氫胺是一種人工晶體，可用于高濕、高溫環(huán)境，應(yīng)用十分廣泛。

    隨著技術(shù)的發(fā)展，壓電效應(yīng)在多晶材料中得到了廣泛的應(yīng)用。如:壓電陶瓷、鈮酸鎂壓電陶瓷、鈮酸鎂壓電陶瓷、鈦酸鋇壓電陶瓷等?；趬弘娦?yīng)的傳感器有機(jī)電轉(zhuǎn)換傳感器和自生傳感器。其敏感元件由壓電材料制成。

    當(dāng)壓電材料受到外力作用時(shí)，其表面會形成電荷。經(jīng)過電荷放大器、測量電路的放大和轉(zhuǎn)換阻抗后，電荷將按外力的大小成正比例轉(zhuǎn)化為電輸出。它被用來測量力和非電的物理量，這些物理量可以轉(zhuǎn)換成力，比如加速度和壓力。它具有重量輕、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、信噪比高、靈敏度高、信號頻率寬等優(yōu)點(diǎn)。但它也有一些缺點(diǎn):電壓材料不應(yīng)潮濕,所以應(yīng)采取防潮措施,和響應(yīng)的輸出電流是相對貧窮,因此電荷放大器或高輸入阻抗電路應(yīng)該用于彌補(bǔ)這一缺陷,所以儀器可以工作得更好。

    壓阻式壓力傳感器基于壓阻效應(yīng)。壓阻效應(yīng)用于描述材料在機(jī)械應(yīng)力作用下的電阻變化。與上述的壓電效應(yīng)不同，壓阻效應(yīng)只產(chǎn)生阻抗變化，而不產(chǎn)生電荷。大多數(shù)金屬和半導(dǎo)體材料都具有壓阻效應(yīng)。半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬材料。由于硅是集成電路的主要組成部分，硅壓阻元件的應(yīng)用變得非常重要。