0绪言

　　当代丈量技能触及到浩瀚的非电量，如分量、力和力矩、加快率、压力、流量等力学量；温度、热量等热学量，以及气体、液体的成份、浓度等化学量。这些物理量实行直接丈量时独特困苦和不便利，需用一种更动安设将其转折为易于丈量、传输和责罚的电量，这类安设便是传感器。传感器的品种很多，压力传感器是个中最老练的技能，就商场出售额来看，居传感器之首，并且每年增加率达20%,具备广大的运用前程。不同技能功用的压力传感器运用于不同的丈量需求己成为暂时压力传感器进展和运用的一个要害课题。

　　1压力传感器的筛选

　　跟着当代丈量和主动化技能的进展，压力传感器的用量每年以20%的速率增加。当今商场上的压力传感器品种浩瀚，规格及技能功用不一，价钱差别也很大。摆在应用者当前的题目是，应采用如何的压力传感才略餍足需求？哪些目标是最要害的？应试虑哪些题目？这就触及到传感器的采用。采用的轨则即所以最经济的价钱买到餍足其用处、压气力程、精度请求、温度局限、电和呆板请求的压力传感器。

　　传感器装到设置上后，运转寻常、平稳，丈量确切。下列是采用压力传感器时肯定斟酌的几个要害方面。

　　1.1用处

　　由于机关不同，压力传感器能够分为测定绝对压力、对大气的相对压力和差压。测定绝对压力时，传感器内自己带有真空参考压，所测压力与大气压力无关，是相关于真空的压力。对大气的相对压力所以大气压力为参考压，所以传感器弹性膜一侧长期与大气是连通的。由于大气压力与离大地的高度、四时中大气中水汽含量的改革以及不同场所和构成大气的种种气体的含量的改革相关。所以，所测得的相对压力便与上述成分相关。其它，还可从传感器弹性膜双侧离别导人流体压力，如许能测定流体不同场所或流体间的差压。针对不同用处应采用不同机关的压力传感器。

　　1.2压气力程局限

　　压力传感器的压力实用局限是分级的。这是由于压力传感器的弹性膜承袭流体压力有一个限度。这便是常常所说的耐压极限，超越此极限弹性膜便决裂了。通常来讲，每一传感器都有20-%的过压本领。所以，产物解说书上的压力最洪量程为耐压极限的30-80%.采用太高的压气力程是不需求的。

　　压气力程的采用应要紧斟酌三个方面的成分：

　　即传感器的最大过压本领、精度与压气力程的瓜葛和传感器的价钱与压气力程的瓜葛。

　　关于传感器的最大过压本领，传感器承袭静压力与动压力环境下是有很大区其余。后者每每会涌现攻击压力，以至攻击波。攻击压力远高于静压力。假设采用的最大做事压气力程是指静压力的话，传感器在承袭动压力时，应采用较大的过压本领。不然攻击压力很简单抵达极限耐压，使压力传感器遭到毁坏。

　　关于精度与压气力程的瓜葛。压力传感器的热零点漂移和热机灵度漂移系数及非线性过错是影响传感器精度的要害目标。对统一压力传感器来讲，热零点漂移系数随做事压力增从而减小，而热机灵度系数和非线性过错随做事压力增从而增进。所以，做事压力增进有益于减小热零点漂移，而不利于热机灵度漂移和非线性过错。热零点漂移较量大时，提升做事压气力程有益于提升压力传感器的精度。热零点漂移较量小时，减小做事压气力程有益于提升精度。对不同压气力程的传感器来讲，机灵度是不同的。低压气力程传感器的机灵度高分辩率果然也高。

　　关于传感器的价钱与压气力程的瓜葛，通常来讲，-1MPa的压力传感器的价钱较低廉，MPa下列或1MPa以上的压力传感器价钱较量贵。测定2-3kPa压力时可选购10-50kPa的压力传感器。独特是应用者本身打算和采用赔偿电路时，能使精度进一步提升。如许能够使成本大幅度下降。通常而言，原料好的压力传感器，满量程输出均能够抵达mV/10V.假设只用一半的压气力程，则对应的输出便惟独50mV/10V.所以最大做事量程应尽也许亲近产物解说书上所表明的该压力传感器的量程级。

　　1.3精度

　　压力传感器可用做压力计量元件或做敏锐元件从而实行主动遏制。独特对前一用处，对它提议较量高的精度请求。由于用半导体芯片制成的压力传感器的精度受温度的影响，所以应仔细传感器的应用温度局限。

　　静态精度是指某一特定温度（室温25℃）下应抵达的精度。能够分为四档：-%FS为超高精度：-1%FS为高精度：1-2%FS为常常精度；2-10%FS为低精度。

　　全温度局限精度是指压力传感器在全面应用温度局限内都应抵达的精度。一样能够分为四档：

　　-%FS;-1%FS;1-2%FS;2-10%FS.静态精度抵达-1%FS,或许全温度局限精度只够1-2%FS,以至只够2-10%FS.

　　对应用者来讲，每每期盼压力传感器的精度越高越好。然则压力传感器抵达高精度时，肯定在制做历程中填补了很多附加工艺以及校淮历程和赔偿技能，响应成本提升了，果然其售价也随之大幅度增进。所以应遵循压力传感器现实运用处所和请求，提议正当的精度请求及响应的温度局限。

1.4电学请求

　　通常常常压力传感器的输出为模仿记号，近间隔满量程输出电压可达-mV,输出电流为0-mA.远间隔输出记号电压便会衰减，应采取电流记号输出。经压力变送器将电流夸大后能够输出20mA下列的电流记号。如许，价钱就成倍增进。

　　别的，惟独颠末A/D和V/F更动后才略获得数字记号和频次记号。

　　恒流源和恒压源都是常常传感器采取的两种鼓舞源。两种鼓舞办法是有区其余，其效用不同。

　　恒流源鼓舞有益于热机灵度漂移的赔偿效用。

　　由于桥臂电阻器的温度系数为正，而机灵度温度系数为负。恒流源鼓舞时的输出记号电压的温度系数是两者的代数和。而恒压鼓舞不能直接供应机灵度温度赔偿成效。但用恒压源鼓舞时可在桥外串接热敏电阻或二极管以赔偿热机灵度漂移。用恒流源鼓舞时，这类机灵度赔偿办法便不起效用。看来，恒压源鼓舞和恒流源鼓舞互相之间不能随便调换。

　　通常精度丈量时用恒流源鼓舞。恒压源鼓舞时，丈量的精度取决于恒压源稳压器件的精度。

　　别的，又可将压力传感器的鼓舞电源分为正比鼓舞和牢固鼓舞。前者是将压力传器电桥直接接到电源上，当电源改革时，压力传感器的机灵度和零点都随之产生改革。后者内部有一个参照电压，压力传感器电桥由参照电压供电鼓舞。参考电压是恒定的，与电源电压无关。只需电源电压在一指定电压局限内改革，参照电压平稳。因此传感器的输出平稳，不受电源电压的影响。

　　压力传感器能够用电池供电，但更广大的是采取直流稳压电源技能。电池供电时噪声小，但随电池应用，供电电压慢慢下降，独特是当传感器用正比鼓舞时，机灵度便慢慢减小。这就会形成读数禁止。所以要采取赔偿办法（譬喻压力传感器和A/D更动器共用一个电池供电）,或许应用低功耗、小电流的压力传感器，龟龄命电池，或许丈量压力时接上电源，丈量了结后，将电池封闭节俭电能。换上新电池后，压力传感器需求从新校准标定。这是由于不同商标的电池其电动势、内阻都存在肯定的差别。压力传感器的电桥鼓舞电压的改革会形成机灵度的改革。

　　1.5功课方法

　　功课方法也是需求斟酌的要害题目。譬喻传感器用于气体压力的丈量与液体压力的丈量时环境便不同。气体是可收缩流体，增夺时会储存肯定的收缩能，减压时又以动能释放出来，给传感器弹性膜施加攻击波。请求压力传感器有较大的过载本领。液体是弗成收缩流体，在压力传感器装配时，拧紧螺拴又无可收缩空间则能够使液体压力抬高深越弹性膜的耐压极限，致使弹性膜决裂。由于这类环境每每产生，也请求压力传感器有较大的过压本领。

　　压力传感器的做事处境卑劣时，例若有大的振荡、攻击，大的电磁扰乱，对传感器提议更为严厉的请求。不光过压本领强，并且请求呆板密封牢靠，防松动，传感器装配确实。传感器自己的引线、引足以及外导线都应加以电磁障蔽，并将障蔽卓越接地。

　　其它，应试虑压力传感器与所测流体介质的相容性题目。譬喻传感器的弹性膜机关应与腐化性介质相远隔，此时采有不锈钢涟漪套传感器，传感器内用硅油做传压介质。传感器探测易燃、易爆介质压力时，应用小鼓舞电流，避免弹性膜决裂时形成火花、火星，并增进压力传感器外衣的耐压本领。

　　1.6对温度的请求

　　用半导体芯片制备的压力传感器的特色是受温度的影响大，不光存在热零点漂移还存在热机灵度漂移。温度显然影响压力传感器的精度。为了消除温度的影响，就需运用种种温度赔偿技能。温度局限越宽，赔偿技能难度越大，且校准做事量越大，所能保证的全温度局限的精度便越低。为此应遵循压力传感器所运用的现实温度局限和精度请求提议正当的请求。

　　通常将压力传感器的应用温度局限分为四类：

　　常常贸易级，局限为-10-60℃；产业级，局限为-25-80℃；军事级，局限为-55-℃；非常级，局限为-60-℃。

　　压力传感器在室内运历时，可筛选贸易级；有室外运历时可筛选产业级。也能够采用办法使传感器与处境热阻隔或实行加热或冷却，筛选常常贸易级用在-10℃下列或60℃以上的处境中。筛选甚么温度局限还应试虑传感器的电子学温度性格和呆板温度性格。

　　1.7对压力密封的请求

　　通罕用的压力密封是橡胶垫（或称O型环）、环氧树脂、聚四氟乙烯垫、锥孔协做、管罗纹协做及焊接等方法。所用的密封材料决意了压力传感器的做事温度局限。

　　2运用

　　广义的讲，常常行使压电材料种种物理效应形成的品种浩瀚的传感器，均可称为压力传感器。它们在产业、军事和民用等各方面获得肯定的运用。

　　压电式压力传感器可用来丈量压力局限为-Pa、频次为Hz至几十Hz（以至上百千Hz）的动态压力，在内燃机的气缸、油管、进排气管的压力丈量、枪炮的膛压、生物医学及航空航天等范畴都获得精深的运用。

　　它们的弹性元件是由膜片、膜盒等把压力搜集起来，更动成齐集力，再转达给压电元件。为了保证静态性格及其平稳性，常常多采取石英晶片并联组合方法。

　　压力传感器在运用中应仔细下列几点：（1）保证弹性膜片与后传力件有卓越的面来往，用以完结减小滞后与线性过错，提升静、动态性格；（2）传感器的基体和壳体要有充分刚度，保证被测压力能够尽也许地转抵达压电元件上：（3）压电弹性元件的选纲目斟酌到频次遮蔽：屈曲（-kHz）,收缩（40kHz-15MHz）,剪切（kHz-MHz）;（4）触及传力的元件要采取大声速材料和扇薄机关，以利于神速、无损失的转达弹性元件的弹性波，提升动态性格：（5）要斟酌加快率、温度等处境扰乱的赔偿。

　　3论断

　　近几年来，我国压力传感器技能正在旺盛进展，运用范畴也在速即增添。由于压力传感技能所触及的技能精深，险些浸透到各个专科范畴，所以，对压力传感器新理论的切磋、新技能与新办法的运用、新材料和新工艺的探索将成为进展趋向。