电阻式压力传感器的作用及其工作原理探索其在传感器种类中的独特之处

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  • 2025年01月04日
  • 导语:电阻式压力传感器的核心在于其独特的工作原理——单晶硅的压阻效应。通过集成电路技术,精确地扩散等值电阻,并将其构建为桥路结构,将单晶硅片置入传感器腔中。当外部压力变化时,单晶硅发生应变,使得扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化,最终由桥式电路转换为可读取的输出信号。 这类传感器因其高精度和稳定性而广泛应用于各种场景。例如,在飞机设计和测试中,它们用于测量气流分布

电阻式压力传感器的作用及其工作原理探索其在传感器种类中的独特之处

导语:电阻式压力传感器的核心在于其独特的工作原理——单晶硅的压阻效应。通过集成电路技术,精确地扩散等值电阻,并将其构建为桥路结构,将单晶硅片置入传感器腔中。当外部压力变化时,单晶硅发生应变,使得扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成正比的变化,最终由桥式电路转换为可读取的输出信号。

这类传感器因其高精度和稳定性而广泛应用于各种场景。例如,在飞机设计和测试中,它们用于测量气流分布、发动机进气口畸变以及叶栅脉动和机翼抖动。在极端环境下,如500℃以上温度下的喷气发动机中心压力的测量,也可以利用专门设计的硅压力传感器。

在缩小尺寸但保持高频性能的情况下,这种传感器适用于风洞模型试验中的密集安装。此外,它们也被用于生物医学领域,如心血管内、颅内、尿道及子宫内等处的压力检测。

此外,电子技术和计算能力的不断发展预示着这些传感器在未来应用领域还将有更多拓展空间。

另外一种类型的是基于相同原理但具有不同应用场景的是电阻应变式压力传感器。这类设备通过粘结在弹性元件上的应变片来衡量机械力量、扭矩或张力的变化,而非直接测量静态或瞬态表面质量分布。它们运用的基础原理是金属材料受机械形状改变时,其内部抵抗值发生变化这一现象,即“应变效应”。