现代工业控制中一个重要的元素是传感器技术。其中,压力传感器是比较常用的一种传感器。它的主要作用是测量和监测压力,并将其转换为电信号,然后将信号传送到某个控制系统以进行处理。
压力传感器的工作原理主要是通过利用一种叫做“压阻效应”(piezoresistive effect)的物理现象来实现。当一个力或压力加在某种材料表面时,这个材料会发生形变,从而改变电阻值。这种现象被称为压阻效应。而压力传感器中则是采用了薄膜式的压阻式传感器。
压力传感器中的压阻传感器,通常由弹性体、膜片和电阻组成。弹性体中央加压变形,想要改变电阻值必须采用电阻层制成的一层密集阵列,例如,集成式电阻组成的 Wheatstone 桥,从而降低因温度变化引起的误差。
当材料受到压力时,弹性体中的膜片 发生变形,而膜片中的导电膜则会发生拉伸,从而改变导电膜的电阻,更改电路的电阻值。经过一系列的运算,就能够得到该压力传感器测得压强的精确数值。