电阻式薄膜压力传感器原理图

压力传感器是应用在设备的控制系统上，用于测量机械及电介质的各种压力。当物体受到内部施加的力量时，物体的外部是不能直接感知外力或者被物体自身产生位移的。由于物体具有独特的结构和物理特性，压力传感器能在温度较低、干燥、潮湿气候条件下正常工作，但是受潮、潮湿气候条件下不使用且体积会变大，也就没有了应用。但是随着电子技术的发展，各种新型压力传感器也在不断引入到我们生活中。下面是以一种电阻式薄膜压力传感器为例介绍相关知识！该传感器应用于工业控制中：以其线性度高、温度响应范围广等特点获得了广泛应用。

1.测量方法

在一个测量过程中，施加的压力将会通过电阻或薄膜将其与介质相连接，并将被测物体完全地拉伸并与其接触。被压物体承受其内部的力，以防止它自身发生位移和变形。然而，如果在压力作用下被测物体的内部应力太大，会导致被测材料从该位置位移到传感器并引起温度或湿度的变化。这种情况发生时传感器就可能停止工作，但这对于其他设备是致命的。所以当测量工具被安装在一个设备上时，可通过不同的测量不同类型的被测物。

2.测试结果

温度条件下，当物体受到外部载荷时，被测物体会受到内部结构作用而产生位移。由于物体自身具有独特的物理特性，可以用较大的位移来描述。而对测量压力的能力也有较高的要求时，采用多层传感器组合来测量更为合适。测试过程如图3所示：通过公式(1)可以看出不同尺寸和类型的薄膜压力计测出的压差是不一样的：在相同质量下的压差表示为 f (a)- f (b)- c。例如压力传感器用 F、 G和 H表示，薄膜压力计用 A、 B和 C表示。在实际运用中需要注意在不同场合下压力差与测得的应变值之间的关系：例如当压差与弹簧重量一样时，则压力数值更大，对应的应变值则相对较小；反之压力增大时对应着响应也增大而相应变小。

3.说明

温度变化是导致各种精密器件磨损、老化的重要原因。因此，要求传感器具有耐温性能。温度变化越大传感器的稳定性越差。同时，为了降低传感器的工作功耗通常采用散热风扇等散热设备。传统薄膜传感器由于使用电阻层和电阻丝构成的电极是金属电阻，当电阻层受到外界力量时会产生相应的电效应（如电流过大、电流过载),导致电阻层内部电阻与外界电阻层之间电压不平衡，从而产生输出电压与输出电流不平衡的现象。该薄膜压感由于受压材料是电阻材料而不存在与外界环境之间的电压平衡问题，所以可以避免这些情况出现。