压阻式压力传感器的工作原理是基于半导体的压阻效应,主要包括以下内容:
压力感应与电阻变化:压阻式压力传感器通常由硅等半导体材料制成的弹性敏感元件和电阻应变片组成。当被测压力作用在弹性敏感元件上时,元件会产生变形,从而使粘贴在其上的电阻应变片也发生形变,导致电阻应变片的电阻值发生变化。这是因为半导体材料在受到应力作用时,其内部的晶体结构会发生改变,进而影响载流子的迁移率和浓度,使得电阻值相应地发生改变
电桥电路测量:一般会将多个电阻应变片连接成惠斯通电桥电路。在没有压力作用时,电桥处于平衡状态,输出电压为零。当压力使电阻应变片的电阻值发生变化后,电桥失去平衡,从而产生与压力成正比的输出电压信号。通过测量该输出电压的大小,就可以确定所施加压力的大小
信号处理与输出:惠斯通电桥输出的电压信号通常比较微弱,需要经过放大器进行放大,以增强信号的强度和稳定性,便于后续的处理和测量。放大后的信号可以通过模数转换器转换为数字信号,然后传输给微处理器或其他控制设备进行进一步的处理、显示或控制操作,最终得到与压力对应的测量结果,并可根据需要进行显示、存储或传输
压力感应与电阻变化:压阻式压力传感器通常由硅等半导体材料制成的弹性敏感元件和电阻应变片组成。当被测压力作用在弹性敏感元件上时,元件会产生变形,从而使粘贴在其上的电阻应变片也发生形变,导致电阻应变片的电阻值发生变化。这是因为半导体材料在受到应力作用时,其内部的晶体结构会发生改变,进而影响载流子的迁移率和浓度,使得电阻值相应地发生改变
电桥电路测量:一般会将多个电阻应变片连接成惠斯通电桥电路。在没有压力作用时,电桥处于平衡状态,输出电压为零。当压力使电阻应变片的电阻值发生变化后,电桥失去平衡,从而产生与压力成正比的输出电压信号。通过测量该输出电压的大小,就可以确定所施加压力的大小
信号处理与输出:惠斯通电桥输出的电压信号通常比较微弱,需要经过放大器进行放大,以增强信号的强度和稳定性,便于后续的处理和测量。放大后的信号可以通过模数转换器转换为数字信号,然后传输给微处理器或其他控制设备进行进一步的处理、显示或控制操作,最终得到与压力对应的测量结果,并可根据需要进行显示、存储或传输