硅压阻式压力传感器原理图

压阻式压力传感器是利用晶体的压阻效应制成的传感器。当它受到压力作用时，应变元件的电阻发生变化，从而使输出电压发生变化。一般压阻式压力传感器是在硅膜片上做成四个等值的电阻的应变元件，构成惠斯登电桥。当受到压力作用时，一对桥臂的电阻变大，而另一对桥臂电阻变小，电桥失去平衡，输出一个与压力成正比的电压。由于硅压阻式压力传感器的灵敏系数叱金属应变的灵敏系数大50 100倍，故硅压阻式压力传感器的满量程输出可达几十毫伏至二百多毫伏，有时不需要放大就可直接测量。另外，压阻式压力传感器还有易于微型化、测量范围宽、频率响应好（可测几千赫的脉动压力）和精度高等特点。但在使用过程中，要注意硅压阻式压力传感器对温度很敏感，在具体的应用电路中要采用温度补偿。目前，大多数硅压阻式压力传感器已将温度补充电路做在传感器中，从而使得这类传感器的温度系数小于±0.3%的量程。

　　压阻式压力传感器可以由恒压源或恒流源供电。若传感器四个桥臂的电阻相等（均为R），当有压力作用时，两个桥臂随温度的变化量为ART，经推导可以得出以下结论：使用恒压源供电时，电桥的输出受△R/R、电桥电压【，和AR，r的影响，即增加了温度误差。而使用恒流源供电时，电桥输出只受电桥电流J和△尺的影响。所以一般均采用恒流源给传感器供电。

　　图4-18是压阻式压力传感器的典型应用电路。该电路由Ai，VDi，VTi和Ri构成恒流源电路对电桥供电，输出1.5 mA的恒定电流。

　　为了保证测量电路的精度，在测量电路中设置了由VD3和～组成的温度补偿电路，其原理是利用硅二极管对温度很敏感而作为温度补偿无件。一般二极管的温度系数为-2 mV/℃。调节Wl可获得最佳的温度补偿效果。

　　运放A3和A4组成两级差动放大电路，放大倍数约为60，并由W2来调节增益的大小。

　　若传感器在零压力时，测量电路的输出不为零，这时要在电路中增加零输出调整电路。如图4-18所示，调节W2的大小，以达到使传感器在零压力时输出为零。

压阻式压力传感器

固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器，就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻，当硅膜片受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。硅平膜片上的扩散电阻通常构成桥式测量电路，相对的桥臂电阻是对称布置的，电阻变化时，电桥输出电压与膜片所受压力成对应关系。
图1为一种压阻式压力传感器的结构示意图，硅平膜片在圆形硅杯的底部，其两边有两个压力腔，分别输入被测差压或被测压力与参考压力。髙压腔接被测压力，低压腔与大气连通或接参考压力。膜片上的两对电阻中，一对位于受压应力区，另一对位于受拉应力区，当压力差使膜片变形，膜片上的两对电阻阻值发变化，使电桥输出相应压力变化的信号。为了补偿温度效应的影响，一般还可在膜片上沿对压力不敏感的晶向生成一个电阻，这个电阻只感受温度变化，可接入桥路作为温度补偿电阻，以提高测量精度。


图1 压阻式压力传感器

压阻式压力传感器的特点：是灵敏度高，频率响应高；测量范围宽，可测低至10Pa的微压到高至60Mpa的高压；精度高，工作可靠，其精度可达±0.2％～0.02％；易于微小型化，目前国内生产出直径φ1.8～2mm的压阻式压力传感器。

压阻式压力传感器的基本原理是惠斯顿电桥，输出差分电压。如下图：

对于硅压阻式压力传感器来说，由于材料的特性，该电桥上的四个电阻都存在温度系数，并且，压敏系数也存在温度系数，且小于零。所以，必须要温度补偿。该类传感器在恒流供电和恒压供电时，对于灵敏度的温度漂移有很大的差别。

17689355799：压阻式压力传感器的原理
鞠放纯 ：答：四个电阻沿〈1 1 0〉晶向并分别在x=0.635r处的内外排列，在0.635r之内侧的电阻承受的为正值，即拉应力（见图2－25(b)），外侧的电阻承受的是负值，即压应力。由于〈1 1 0〉晶向的横向为〈0 0 1〉，因此，，代入式（2－29）内外电阻的相对变化为式中 、——内、外电阻上所承受径向应力...

17689355799：硅压阻式压力传感器原理图
鞠放纯 ：答：压阻式压力传感器的基本原理是惠斯顿电桥，输出差分电压。如下图：对于硅压阻式压力传感器来说，由于材料的特性，该电桥上的四个电阻都存在温度系数，并且，压敏系数也存在温度系数，且小于零。所以，必须要温度补偿。该类传感器在恒流供电和恒压供电时，对于灵敏度的温度漂移有很大的差别。

17689355799：求压阻式传感器原理以及原理图?
鞠放纯 ：答：图4-18是压阻式压力传感器的典型应用电路。该电路由Ai，VDi，VTi和Ri构成恒流源电路对电桥供电，输出1.5 mA的恒定电流。为了保证测量电路的精度，在测量电路中设置了由VD3和～组成的温度补偿电路，其原理是利用硅二极管对温度很敏感而作为温度补偿无件。一般二极管的温度系数为-2 mV/℃。调节Wl可获得...

17689355799：压力传感器工作原理详解,几分钟带你搞定压力传感器
鞠放纯 ：答：压阻传感元件也可以以类似的桥接形式排列。下图说明了桥式压力传感器的传感元件是如何连接到柔性膜片上的，因此电阻会根据膜片偏转的大小而变化。压力传感器的整体线性度取决于膜片在规定测量范围内的稳定性，以及应变片或压阻元件的线性度。压阻式压力传感器元件根据膜片反射的大小测量电阻变化 压阻式压力传感器元...

17689355799：压阻式传感器的结构
鞠放纯 ：答：压阻式压力传感器又称为固态压力传感器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力，而是直接通过硅膜片感受被测压力的。图1 中硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条...

17689355799：压力传感器电路原理
鞠放纯 ：答：1、应变片压力传感器原理与应用:力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压 力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要...

17689355799：压力传感器原理及应用
鞠放纯 ：答：该压力传感器能将被测压力直接转换成各种形式的电信号,方便满足自动化系统集中检测和控制的要求,因此在工业生产中得到了广泛的应用。目录一、引言二、什么是压力传感器?三、压力传感器通用术语四、参数压力传感器的类型及其原理5.1应变式压力传感器5.2压阻式压力传感器5.3电容式压力传感器5.4压电压力传感器5.5感应式压力传感器...

17689355799：电桥式压力传感器原理?
鞠放纯 ：答：电桥式的就是惠斯通电桥！压阻式应变压力传感器的主要由电阻应变片按照惠斯通电桥原理组成。电阻应变片：一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。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...

17689355799：压阻式传感器
鞠放纯 ：答：压阻式压力传感器又称为固态压力传感器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力，而是直接通过硅膜片感受被测压力的。图1 中硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片(n型)定域扩散4条...

17689355799：机油压力传感器MEMS详细介绍
鞠放纯 ：答：二、MEMS压力传感器原理目前的MEMS压力传感器有硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器，两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器。硅压阻式压力传感器是采用高精密半导体电阻应变片组成惠斯顿电桥作为力电变换测量电路的，具有较高的测量精度、较低的功耗和极低的成本。惠斯顿电桥的压阻式传感器，如无压力变化...