冠一科儀（集團）有限公司
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閱讀：573發布時間：2022-10-12
要了解壓力傳感器的工作原理，首先需要掌握其背后的基本物理和材料科學壓力傳感器工作原理及壓阻效應，由測量應變儀(有時也稱為應變計)。金屬箔應變計是一種傳感器，其電阻隨所施加的力而變化。換句話說，它將力、壓力、張力、扭矩和重量(又名重量傳感器)轉化為電阻的變化，然后可以進行測量。
應變儀是以之字形緊緊貼在薄膜上的電導體。當這種薄膜被拉伸時，它和導體一起被拉伸。當它被推動時，它收縮并變短。這種形狀的變化導致電導體中的電阻也發生變化。由于應變計電阻隨著施加的應變而增加，隨著收縮而減小，因此稱重傳感器中施加的應變可以根據這一原理來確定。
結構上，壓力傳感器由金屬箔制成的金屬體(也稱為撓性件)應變儀結合在一起。這些力測量傳感器主體通常由鋁或不銹鋼制成，這賦予傳感器兩個重要的特性：提供承受高負載的堅固性，以及具有最小變形的彈性，并且當力被移除時恢復到其原始形狀。
壓力傳感器將壓力轉換成電信號。工業壓力傳感器利用壓阻效應，由安裝在膜片上的金屬箔應變計組成。隨著壓力的變化，膜片會改變形狀，導致應變儀中的電阻發生變化，從而可以用電學方法測量壓力變化。我們的壓力傳感器自然會產生以毫伏為單位的電信號，該信號隨負載和傳感器激勵電壓(mV/V–毫伏每伏)成比例變化。然而，我們提供內置模擬放大器的壓力傳感器。帶有內置放大器的壓力傳感器產生變化電壓(即10V)或變化電流(即4-20 mA)的信號。應變儀排列成所謂的a形惠斯通電橋放大器電路(見下圖)。這意味著四個應變計互連成一個回路，被測力的測量網格也相應地對準。
應變橋式放大器提供穩定的激勵電壓，并將mv/V輸出信號轉換為對用戶更有用的另一種信號形式。應變片電橋產生的信號是低強度信號，可能無法與系統的其他組件(如PLC、數據采集模塊(DAQ)或計算機)一起工作。因此，壓力傳感器信號調節器功能包括激勵電壓、噪聲過濾或衰減、信號放大和輸出信號轉換。此外，更改壓力傳感器放大器輸出被校準為與施加到撓性件上的力成比例，該力可以通過壓力傳感器電路方程來計算。
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