壓阻式應(yīng)變儀是最常見(jiàn)的壓力傳感器類(lèi)型之一。他們使用拉伸時(shí)材料電阻的變化來(lái)測(cè)量壓力。這些傳感器因其簡(jiǎn)單性和堅(jiān)固性而適用于各種應(yīng)用。它們可用于高壓和低壓應(yīng)用中的絕壓、表壓、相對(duì)和差壓測(cè)量。在本文中，將討論可用的各種類(lèi)型的壓阻式壓力傳感器、它們的工作原理以及它們的相對(duì)優(yōu)點(diǎn)。

　一、壓阻式壓力傳感器的工作原理

　壓阻式壓力傳感器的基本原理是使用由導(dǎo)電材料制成的應(yīng)變計(jì)，當(dāng)它被拉伸時(shí)會(huì)改變其電阻。應(yīng)變儀可以連接到隔膜上，當(dāng)傳感器元件變形時(shí)，隔膜可以識(shí)別電阻的變化。電阻的變化被轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)有三種不同的影響會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體電阻的變化。這些都是：

　1.導(dǎo)體的電阻與其長(zhǎng)度成正比，因此拉伸會(huì)增加電阻

　2.隨著導(dǎo)體被拉伸，其橫截面積減小，這也增加了電阻

　3.某些材料的固有電阻率在拉伸時(shí)會(huì)增加

　最后一個(gè)，即壓阻效應(yīng)，在不同材料之間變化很大。靈敏度由應(yīng)變系數(shù)指定，其定義為相對(duì)電阻變化除以應(yīng)變：

　其中應(yīng)變定義為長(zhǎng)度的相對(duì)變化：

　二、壓阻式壓力傳感器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

　壓阻式應(yīng)變計(jì)壓力傳感器具有堅(jiān)固耐用的優(yōu)點(diǎn)。隨著時(shí)間的推移，它們的性能和校準(zhǔn)也很穩(wěn)定。這些傳感器的一個(gè)缺點(diǎn)是它們比一些其他類(lèi)型的壓力傳感器消耗更多的功率。這可能意味著它們不適合電池供電或便攜式系統(tǒng)。

　金屬薄膜傳感元件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)久耐用的優(yōu)點(diǎn)。與限制在100C以下的硅應(yīng)變計(jì)相比，它們還具有更高的最高工作溫度（最高約200C）。硅應(yīng)變計(jì)提供更大的輸出信號(hào)，使其非常適合低至2 kPa左右的低壓應(yīng)用。MEMS壓力傳感器可以做得比金屬線傳感器小得多，并且可以與電子設(shè)備集成以進(jìn)行信號(hào)處理，從而控制非線性和溫度依賴(lài)性。