最全压力传感器分类及工作原理！认真看完就会明白其中的奥秘

自动化技术的进步带动了工业设备的更新换代。除了液柱式压力计、弹性式压力表外，工业设备中采用更多的是可将压力转换成电信号的压力变送器和传感器。那么这些压力变送器和传感器是如何将压力信号转换为电信号的呢？今天小编为大家汇总了目前最常见的几种压力传感器的测量原理，一起过足瘾吧！

1、压电压力传感器

基于压电效应（Piezoelectric effect），利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量，再进行相关测量工作的测量精密仪器。压电传感器只可以应用在动态测量当中。主要的压电材料是：磷酸二氢胺、酒石酸钾钠和石英。随着技术的发展，压电效应也已经在多晶体上得到应用了。例如：压电陶瓷，铌镁酸压电陶瓷、铌酸盐系压电陶瓷和钛酸钡压电陶瓷等等都包括在内。

以压电效应为工作原理的传感器是机电转换式和自发电式传感器。它的敏感元件是用压电材料制作而成的。当压电材料受到外力作用时表面会形成电荷，电荷通过电荷放大器、测量电路的放大以及变换阻抗以后，就会被转换成为与所受外力成正比关系的电量输出。它用来测量力以及可以转换成为力的非电物理量，例如：加速度和压力。

优点是：重量较轻、工作可靠、结构简单、信噪比高、灵敏度高以及信频宽等。

缺点是：有部分电压材料忌潮湿，因此需要采取一系列的防潮措施；而输出电流响应又比较差，就要使用电荷放大器或者高输入阻抗电路来弥补这个缺点。

2、压阻压力传感器

压阻效应是用来描述材料在受到机械式应力下所产生的电阻变化。不同于压电效应，压阻效应只产生阻抗变化，并不会产生电荷。大多数金属材料与半导体材料都被发现具有压阻效应。由于硅是现今集成电路的主要材料，以硅制作而成的压阻元件的应用就变得非常有意义。电阻变化不单是来自与应力有关的几何形变，而且也来自材料本身与应力相关的电阻，这使得其程度因子大于金属数百倍之多。

压阻压力传感器一般通过引线接入惠斯登电桥中。平时敏感芯体没有外加压力作用，电桥处于平衡状态（称为零位），当传感器受压后芯片电阻发生变化，电桥将失去平衡。若给电桥加一个恒定电流或电压电源，电桥将输出与压力对应的电压信号，这样传感器的电阻变化通过电桥转换成压力信号输出。电桥检测出电阻值的变化，经过放大后，再经过电压电流的转换，变换成相应的电流信号，该电流信号通过非线性校正环路的补偿，即产生了与输入电压成线性对应关系的4～20mA标准输出信号。

为减小温度变化对芯体电阻值的影响，提高测量精度，压力传感器都采用温度补偿措施使其零点漂移、灵敏度、线性度、稳定性等技术指标保持较高水平。

3、电容压力传感器

利用电容作为敏感元件，将被测压力转换成电容值改变的压力传感器。这种压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极，当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。

差动电容式压力传感器的受压膜片电极位于两个固定电极之间，构成两个电容器。 在压力的作用下一个电容器的容量增大而另一个则相应减小，测量结果由差动式电路输出。它的固定电极是在凹曲的玻璃表面上镀金属层而制成。过载时膜片受到凹面的保护而不致破裂。差动电容式压力传感器比单电容式的灵敏度高、线性度好，但加工较困难（特别是难以保证对称性），而且不能实现对被测气体或液体的隔离，因此不宜于工作在有腐蚀性或杂质的流体中。

4、电磁压力传感器

利用电磁原理的传感器统称为电磁压力传感器，主要包括电感压力传感器、霍尔压力传感器、电涡流压力传感等。

①电感压力传感器

电感式压力传感器的工作原理是由于磁性材料和磁导率不同，当压力作用于膜片时，气隙大小发生改变，气隙的改变影响线圈电感的变化，处理电路可以把这个电感的变化转化成相应的信号输出，从而达到测量压力的目的。该种压力传感器按磁路变化可以分为两种：变磁阻和变磁导。电感式压力传感器的优点在于灵敏度高、测量范围大；缺点就是不能应用于高频动态环境。

变磁阻式压力传感器主要部件是铁芯跟膜片。它们跟之间的气隙形成了一个磁路。当有压力作用时，气隙大小改变，即磁阻发生了变化。如果在铁芯线圈上加一定的电压，电流会随着气隙的变化而变化，从而测出压力。

在磁通密度高的场合，铁磁材料的导磁率不稳定，这种情况下可以采用变磁导式压力传感器测量。变磁导式压力传感器用一个可移动的磁性元件代替铁芯，压力的变化导致磁性元件的移动，从而磁导率发生改变，由此得出压力值。

②霍尔压力传感器

霍尔压力传感器是基于某些半导体材料的霍尔效应制成的。霍尔效应是指当固体导体放置在一个磁场内，且有电流通过时，导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边，继而产生电压（霍尔电压）的现象。电压所引致的电场力会平衡洛伦兹力。通过霍尔电压的极性，可证实导体内部的电流是由带有负电荷的粒子（自由电子）之运动所造成。

在导体上外加与电流方向垂直的磁场，会使得导线中的电子受到洛伦兹力而聚集，从而在电子聚集的方向上产生一个电场，此电场将会使后来的电子受到电力作用而平衡掉磁场造成的洛伦兹力，使得后来的电子能顺利通过不会偏移，此称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。

当磁场为一交变磁场时，霍尔电动势也为同频率的交变电动势，建立霍尔电动势的时间极短，故其响应频率高。常用霍尔元件的材料大都是半导体，包括N型硅(Si)、锑化铟(InSb)、砷化铟InAs)、锗(Ge)、砷化镓GaAs)及多层半导体质结构材料。

③电涡流压力传感器

基于电涡流效应，由一个移动的磁场与金属导体相交，或是由移动的金属导体与磁场垂直交会所产生。简而言之，就是电磁感应造成的。这个动作产生了一个在导体内循环的电流。电涡流特性使电涡流检测具有零频率响应等特性，因此电涡流压力传感器可用于静态力检测。

5、振弦压力传感器

振弦压力传感器属于频率敏感型传感器，这种频率测量具有想当高的准确度，因为时间和频率是能准确测量的物理量参数，而且频率信号在传输过程中可以忽略电缆的电阻、电感、电容等因素的影响。同时，振弦式压力传感器还具有较强的抗干扰能力，零点漂移小、温度特性好、结构简单、分辨率高、性能稳定，便于数据传输、处理和存储，容易实现仪表数字化，所以振弦式压力传感器也可以作为传感技术发展的方向之一。

振弦式压力传感器的敏感元件是拉紧的钢弦，敏感元件的固有频率与拉紧力大小有关。弦的长度是固定的，弦的振动频率变化量可用来测算拉力的大小，即输入的是力信号，输出的是频率信号。振弦式压力传感器分为上下两个部分组成，下部构件主要是敏感元件组合体。上部构件是铝壳，包含一个电子模块和一个接线端子，分成两个小室放置，这样在接线时就不会影响电子模块室的密封性。

振弦式压力传感器可以选择电流输出型和频率输出型。振弦式压力传感器在运作式，振弦以其谐振频率不停振动，当测量的压力发生变化时，频率会产生变化，这种频率信号经过转换器转换为4~20mA的电流信号。

惠普1108 出纸口卡纸 传感器故障维修

客户送修的惠普1108打印机故障反馈打印卡纸，先打印一张测试一下看看具体情况。可以看到纸张到出纸口后出来一点就卡住不动了，这种情况通常会判断定影有问题、定影膜破损或者定影膜不转等这类定影上的故障。要分辨是不是定影膜问题直接从前面仔细观察基本可以看出来。

这台经过观察定影膜转的很顺畅也没有破损磨损，那就要考虑是不是出纸传感器故障了。先拆开换个传感器，后面3个螺丝全都先下了，这台机后面螺丝居然都不在了，等修好给补上去。

·先拆前面前盖撬一下2端卡扣就可以拿下来。前盖拿掉后依次拆下2边侧盖、后铁盖和上盖。

·现在要拆下定影上面那块小线路板，那上面就是出纸传感器，需要更换掉上面右边那个凹形传感头，松一下上面的卡扣就可以把小板子拿下来。

·接下来拆下旧的传感头换上新的，先把旧的拆下来，新的凹形传感头安装上去。

·传感头安装好后装回线路板测试下，外壳都先不装先打印看下会不会卡纸，顺利出纸不提示故障说明故障判断准确。

是不是有人会问为什么不是另一个传感器故障？先不说另外一个传感器是什么作用，我人为把那个传感器堵上，用一张纸卡在传感器中间造成它失效再打印看看是什么反应。堵上那个传感器后在打印纸张是能顺利出来的，但是出纸后还会有一段很长的机器运行，还带有2灯一直交替闪烁。这个传感器是纸张规格检测闪灯表示纸张规格出错重新检测。

·再把纸张放刚才换掉的传感器上面打印一张看下，出来一点就卡住了就和没换之前一样。

·现在已经全部安装回去了再打印一张测试下，机器已经不卡纸故障解决。

相关问答

1.可以关闭凹形区域显示。2.一加9r采用了凹形屏设计,为了提供更大的屏占比,但有些用户可能不喜欢凹形区域的显示。因此,一加9r提供了关闭凹形区域显示的选项...

50元左右,出厂价还要低点哦,我以前做过的,另外告诉你挑选适合要注意的,电磁炉的面板一般都是3.5mm左右的,太厚会减少涡流,加热效率降低,另外面板下方的温...5...

随着社会科技的飞速发展,我们的生活脚步越来越快。智能、便捷的生活方式是现代人的追求,提到智能便捷首先就是智能门锁,因为每天要上班、上学、购物等事情,必...

[回答]铣床工装夹具适用于加工零件上的平面图、凹形、花键轴及各种各样成形面,是常见的工装夹具之一。关键由定位设备、夹持设备、夹实际、联接元器件、对...

[回答]检测针孔缺陷是采用高压泄流原理,将电磁线与施以高压的凹形轮以半包络方式相接触,当漆膜厚度不足或有严重的裸铜缺陷时,仪器就会记录具体的缺陷数。...

主摄像头是一个6400万像素的索尼IMX766传感器,具有f/1.75光圈大小和OIS(光学防...隐藏凹形区域。您可以进入设置,显示与亮度,上滑到底部屏幕顶部显示查找到该游...

[回答]检测针孔缺陷是采用高压泄流原理,将电磁线与施以高压的凹形轮以半包络方式相接触,当漆膜厚度不足或有严重的裸铜缺陷时,仪器就会记录具体的缺陷数。...

[回答]进行检测时,在整个过程中,漆包线与传感器部分是无接触的,所以不会产生对漆包线的额外损伤,非常适用于对生产线上高速行走的漆包线进行在线检测。而...

无法直接关闭水滴屏。水滴屏是一种设计在屏幕顶部中央的小型凹槽,用于容纳摄像头和其他传感器。由于其位置固定,无法直接关闭水滴屏。如果您对水滴屏感到不...

收割机整车抖动的原因有10点:1、怠速开关调整不当,解决方法是重新调整怠速开关或更换节气门位置传感器。2、喷油器雾化不良或堵塞,解决方法是清理或...