壓力傳感器是能感受壓力信號(hào)，并能按照一定的規(guī)律將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號(hào)的器件或裝置。壓力傳感器通常由壓力敏感元件和信號(hào)處理單元組成。按不同的測(cè)試壓力類型，壓力傳感器可分為表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器。
壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)，下面就簡(jiǎn)單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用。另有醫(yī)用壓力傳感器。
1、壓力傳感器在稱重系統(tǒng)中的應(yīng)用
在工業(yè)控制技術(shù)的商用稱重系統(tǒng)中，壓力傳感技術(shù)越來(lái)越多的被應(yīng)用。在很多壓力控制過(guò)程中，經(jīng)常需要采集壓力信號(hào)，轉(zhuǎn)換成能夠進(jìn)行自動(dòng)化控制的電信號(hào)。以壓力傳感器制作的壓力控制裝置一般稱為電子稱重系統(tǒng)，電子稱重系統(tǒng)作為各種工業(yè)過(guò)程中物料流動(dòng)的在線控制工具顯得越來(lái)越重要。電子稱重系統(tǒng)既能組合在產(chǎn)品制造過(guò)程中優(yōu)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，又能把有關(guān)生產(chǎn)過(guò)程中物料流動(dòng)的數(shù)據(jù)加以采集并傳送到數(shù)據(jù)處理中心，作為在線庫(kù)存控制和財(cái)務(wù)結(jié)算之用。
在稱重的過(guò)程自動(dòng)化控制中，要求壓力傳感器不僅能感知重力信號(hào)，而且其性能必須可靠、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性要好、抗干擾性能要好;壓力傳感器提供的信號(hào)經(jīng)檢測(cè)系統(tǒng)可以直接顯示、記錄打印、存儲(chǔ)或用于反饋調(diào)節(jié)控制。通過(guò)集成技術(shù)將壓力傳感器與測(cè)量線路集成在一起，使得整個(gè)裝置的體積大大減??；另外屏蔽技術(shù)的發(fā)展，也將使得稱重壓力傳感器的抗干擾能力得到保障，使得稱重過(guò)程的自動(dòng)化控制程度進(jìn)一步得到提高。
2、壓力傳感器在石化行業(yè)中的應(yīng)用
壓力傳感器是石化行業(yè)自動(dòng)控制中使用多的測(cè)量裝置之一。在大型的化工項(xiàng)目中，幾乎包含了所有壓力傳感器的應(yīng)用：差壓、絕壓、表壓、高壓、微差壓、高溫、低溫，以及各種材質(zhì)及特殊加工的遠(yuǎn)傳法蘭式壓力傳感器。幾乎石化行業(yè)對(duì)壓力傳感器的需求主要集中在可靠性、穩(wěn)定性和高精度3個(gè)方面。其中，可靠性和許多附加需求，如，量程比、總線類型等，依賴變送器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝水平和結(jié)構(gòu)材料。壓力變送器的穩(wěn)定性和高精度則主要由壓力傳感器的穩(wěn)定性和測(cè)量精度保證。
與壓力變送器的測(cè)量精度相對(duì)應(yīng)的是壓力傳感器的測(cè)量精度和響應(yīng)速度，與壓力變送器的穩(wěn)定性相對(duì)應(yīng)的是壓力傳感器的溫度特性和靜壓特性以及長(zhǎng)期穩(wěn)定性。石化行業(yè)對(duì)壓力傳感器的需求就體現(xiàn)在測(cè)量精度、快速響應(yīng)、溫度特性和靜壓特性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性4個(gè)方面。
3、壓力傳感器在水處理中的應(yīng)用
我國(guó)的環(huán)保水處理行業(yè)，近些年得到快速的發(fā)展，并且未來(lái)前景廣闊。在供水和污水處理工藝中有賴于使用壓力傳感器為系統(tǒng)保護(hù)和質(zhì)量保證提供重要控制和監(jiān)測(cè)手段。
壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，該壓力電信號(hào)也可進(jìn)而用于測(cè)量靜態(tài)流體的液位，因此可用來(lái)測(cè)量液位。壓力傳感器的敏感組件主要有硅杯敏感元件、硅油、隔離膜片和導(dǎo)氣管組成，被測(cè)介質(zhì)壓力P通過(guò)隔離膜片和硅油傳遞到硅杯元件的一側(cè)，大氣參考?jí)簆o通過(guò)導(dǎo)氣管作用到硅杯元件的另一側(cè)，硅杯元件是一個(gè)底部加工得很薄的杯形單晶硅片。杯底膜片在壓力P和Po做用下產(chǎn)生位移極小的彈性變形，單晶硅是理想的彈性體，其變形與壓力成嚴(yán)格的正比關(guān)系，而且復(fù)原性能又*。
硅膜片上用半導(dǎo)體擴(kuò)散工藝形成的四個(gè)橋路電阻布置成方形，當(dāng)硅膜片受到壓力產(chǎn)生變形時(shí)，處于對(duì)角線上的二電阻受壓應(yīng)力，而另為二個(gè)電阻受張應(yīng)力，由于擴(kuò)散硅的壓阻效應(yīng)，使相對(duì)的二個(gè)電阻阻值增大，二另為二個(gè)電阻阻值減小。如果在A-A二端上加上電壓，則C-D間就有一個(gè)P-Po差壓成正比的電壓信號(hào)輸出。
4、壓力傳感器在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用
隨著醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)的發(fā)展，對(duì)壓力傳感器在醫(yī)療行業(yè)中使用提出了更高的要求，如精度、可靠性、穩(wěn)定性、體積等都需要加以改進(jìn)。壓力傳感器在微創(chuàng)導(dǎo)管消融術(shù)和體溫傳感器測(cè)量中有著較好的應(yīng)用。
微創(chuàng)手術(shù)不僅可以減少手術(shù)部位的創(chuàng)傷，而且大大減輕患者的疼痛，恢復(fù)過(guò)程也很快。能達(dá)到這樣的要求，除了醫(yī)生的手術(shù)操作經(jīng)驗(yàn)之外，還與各種醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備?，F(xiàn)在很多用于此操作的醫(yī)療器械都是微小的，像各種各樣的導(dǎo)管和消融設(shè)備。導(dǎo)管包括熱稀釋導(dǎo)管、尿道管、食管導(dǎo)管和中心靜脈導(dǎo)管和顱內(nèi)壓力容器等，它們除具有導(dǎo)電功能，導(dǎo)管在溫度或壓力傳感器，患者的病理檢查和微創(chuàng)手術(shù)的順利進(jìn)行提供了重要保障，溫度和壓力參數(shù)是成功操作的關(guān)鍵參數(shù)。
傳感器能夠放置在靠近患者的位置對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵，比如在透析應(yīng)用中，準(zhǔn)確地測(cè)量透析液和靜脈壓力就非常重要。壓力傳感器必須能夠精確地監(jiān)測(cè)透析液和血液的壓力以確保其維持在所設(shè)定的范圍內(nèi)。
此類型應(yīng)用需求傳感器必須外形小巧且能夠耐受液體介質(zhì)。在許多情況下，與液體介質(zhì)不兼容的傳感器需要額外安裝部件來(lái)保護(hù)它，增加了產(chǎn)品的體積、費(fèi)用以及復(fù)雜性。液體介質(zhì)耐受力在監(jiān)測(cè)病人呼吸時(shí)顯得特別重要，因?yàn)榇颂幍膫鞲衅鞅仨毮軌虺惺懿∪说目人院秃舫龅某睗窨諝狻?/div>