应变式压力传感器和压阻式传感器的转换原理是什么


应变式压力传感器和压阻式传感器的转换原理是什么

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应变式压力传感器:外界的压力(或拉力)引起应变材料的几何形状(长度或宽度)发生改变,进而导致材料的电阻发生变化,检测这个电阻变化量可以测得外力的大小;压阻式压力传感器:半导体压阻式传感器在受到外力后,其晶格参数发生改变,影响到禁带宽度,然后引起载流子密度很大的改变,最终引起材料的电阻率发生改变 。可见两种材料虽然都对外力变化呈现出电阻的变化,但原理不同 。另外,应变式材料对外力的敏感度远远低于半导体压阻材料,后者的灵敏度是前者的约100倍;应变材料特性受温度影响较小,而半导体压阻材料对温度敏感 。
压阻式压力传感器和应变式压力传感器原理的异同从原理上讲,应变式压力传感器,是外界的压力(或拉力)引起应变材料的几何形状(长度或宽度)发生改变,进而导致材料的电阻发生变化.检测这个电阻变化量可以测得外力的大小.
压阻式压力传感器通常是半导体压敏材料.半导体压阻式传感器在受到外力后,自身的几何形状几乎没有什么改变,而是其晶格参数发生改变,影响到禁带宽度.禁带宽度哪怕是非常微小的改变,都会引起载流子密度很大的改变,这最终引起材料的电阻率发生改变.
可见两种材料虽然都对外力变化呈现出电阻的变化,但原理不同.另外,应变式材料对外力的敏感度远远低于半导体压阻材料,后者的灵敏度是前者的约100倍;应变材料特性受温度影响较小,而半导体压阻材料对温度敏感.
应变片压力传感器的基本原理工作原理:
应变片式压力传感器是电阻式压力传感器的一种,其通过粘结在弹性元件上的应变片的阻值变化来测量压力值的 。用于力、扭矩 。、张力、位移、转角、速度、加速度和振幅等测量 。
电阻应变式压力传感器所运用的基本原理是电阻的应变效应:导体受机械变形时,其电阻值发生变化,称为“应变效应” 。
扩展资料:
应变式压力传感器应用:
应变式压力传感器是压力传感器中应用比较多的一种传感器,它一般用于测量较大的压力,广泛应用于测量管道内部压力、内燃机燃气的压力、压差和喷射压力、发动机和导弹试验中的脉动压力,以及各种领域中的流体压力等 。
电阻应变式压力传感器结构:
膜片式、筒式、组合式 。其中膜片式适用于低压测量;筒式适用于高压测量 。
电阻应变式压力传感器工作方式:
通过不平衡电桥把电阻的变化转换成电流或电压信号的输出 。
【应变式压力传感器和压阻式传感器的转换原理是什么】参考资料来源:百度百科——应变片式压力传感器
压力传感器的工作原理是什么压力变送器感受压力的电器元件一般为电阻应变片,电阻应变片是一种将被测件上的压力转换成为一种电信号的敏感器件 。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种 。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种 。通常是将应变片通过特殊的黏合剂紧密地粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化 。
而针对不同的压力传感器分类,其工作原理也有些许差别 。
1、压阻式压力传感器
电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一 。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应 。
2、陶瓷压力传感器
陶瓷压力传感器基于压阻效应,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥,由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和应变式传感器相兼容 。
3、扩散硅压力传感器:
扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应,利用压阻效应原理,被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,利用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号 。
4、蓝宝石压力传感器:
利用应变电阻式工作原理,采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特性 。因此,利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移 。