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壓阻壓力傳感器工作原理以及應用

2021-06-18瀏覽次數:35
壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅的壓阻效應而構成,可以用于測量直升飛機機翼的氣流壓力分布等等。那么,壓阻壓力傳感器的工作原理是什么呢?有哪些應用呢?下面我們就來介紹。

壓阻式三軸加速度傳感器

壓阻壓力傳感器工作原理:


壓阻壓力傳感器主要基于壓阻效應(piezoresistive effect)。壓阻效應是用來描述材料在受到機械式應力下所產生的電阻變化,壓阻效應只產生阻抗變化,并不會產生電荷。大多數金屬材料與半導體材料都被發現具有壓阻效應。其中半導體材料中的壓阻效應遠大于金屬。由于硅是現今的主要,以硅制作而成的壓阻性元件的應用就變得非常有意義。

壓阻壓力傳感器一般通過引線接入惠斯通電橋中。平時敏感芯體沒有外加壓力作用,電橋處于平衡狀態(稱為零位),當傳感器受壓后芯片電阻發生變化,電橋將失去平衡。若給電橋加一個恒定電流或電壓,電橋將輸出與壓力對應的電壓信號,這樣傳感器的電阻變化通過電橋轉換成壓力信號輸出。電橋檢測出電阻值的變化,經過放大后,再經過電壓電流的轉換,變換成相應的電流信號,該電流信號通過非線性校正環路的補償,即產生了輸入電壓成線性對應關系的4~20ma的標準輸出信號。

壓阻壓力傳感器的應用:


壓阻式傳感器廣泛地應用航天、航空、航海、石油化工、動力機械、生物醫學工程、氣象、地質、地震測量等各個領域。在航天和航空工業中壓力是一個關鍵參數,對靜態和動態壓力,局部壓力和整個壓力場的測量都要求很高的精度。壓阻式傳感器是用于這方面的較理想的傳感器。例如,用于測量直升飛機機翼的氣流壓力分布,測試發動機進氣口的動態畸變、葉柵的脈動壓力和機翼的抖動等。
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