，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大
，再傳輸給處理電路（通常是A/D轉(zhuǎn)換和CPU）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)
。 金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
如圖1所示，是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖
，它由基體材料
、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成
。根據(jù)不同的用途
，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)，但電阻的取值范圍應(yīng)注意：阻值太小
，所需的驅(qū)動(dòng)電流太大
，同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高，不同的環(huán)境中使用，使應(yīng)變片的阻值變化太大
，輸出零點(diǎn)漂移明顯
，調(diào)零電路過于復(fù)雜。而電阻太大
，阻抗太高
，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右
。 電阻應(yīng)變片的工作原理金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象
，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示： 式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω·cm2/m） S——導(dǎo)體的截面積（cm2） L——導(dǎo)體的長(zhǎng)度（m） 我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例
，當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí)
，其長(zhǎng)度和截面積都會(huì)發(fā)生變化，從上式中可很容易看出
，其電阻值即會(huì)發(fā)生改變
，假如金屬絲受外力作用而伸長(zhǎng)時(shí)，其長(zhǎng)度增加
，而截面積減少
，電阻值便會(huì)增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí)
，長(zhǎng)度減小而截面增加
，電阻值則會(huì)減小。只要測(cè)出加在電阻的變化（通常是測(cè)量電阻兩端的電壓）
，即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情
2
、陶瓷壓力傳感器原理及應(yīng)用抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面
，使膜片產(chǎn)生微小的形變
，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面
，連接成一個(gè)惠斯通電橋(閉橋)
，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個(gè)與壓力成正比的高度線性
、與激勵(lì)電壓也成正比的電壓信號(hào)
，標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容
。通過激光標(biāo)定
，傳感器具有很高的溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償0～70℃
，并可以和絕大多數(shù)介質(zhì)直接接觸
。 陶瓷是一種公認(rèn)的高彈性、抗腐蝕、抗磨損
、抗沖擊和振動(dòng)的材料
。陶瓷的熱穩(wěn)定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達(dá)-40～135℃，而且具有測(cè)量的高精度
、高穩(wěn)定性
。電氣絕緣程度>2kV，輸出信號(hào)強(qiáng)
，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好
。高特性，低價(jià)格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發(fā)展方向
，在歐美國(guó)家有全面替代其它類型傳感器的趨勢(shì)
，在中國(guó)也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴(kuò)散硅壓力傳感器。
3
、擴(kuò)散硅壓力傳感器原理及應(yīng)用 工作原理 被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷）
，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化
，和用電子線路檢測(cè)這一變化
，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。 原理圖
4
、藍(lán)寶石壓力傳感器原理與應(yīng)用
利用應(yīng)變電阻式工作原理
，采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，具有無與倫比的計(jì)量特性
。藍(lán)寶石系由單晶體絕緣體元素組成
，不會(huì)發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現(xiàn)象
；藍(lán)寶石比硅要堅(jiān)固
，硬度更高，不怕形變
；藍(lán)寶石有著非常好的彈性和絕緣特性（1000 OC以內(nèi)）
，因此，利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件
，對(duì)溫度變化不敏感
，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性
；藍(lán)寶石的抗輻射特性極強(qiáng)
；另外，硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件
，無p-n漂移
，因此
，從根本上簡(jiǎn)化了制造工藝，提高了重復(fù)性
，確保了高成品率
。用硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件制造的壓力傳感器和變送器，可在最惡劣的工作條件下正常工作
，并且可靠性高
、精度好、溫度誤差極小
、性價(jià)比高
。表壓壓力傳感器和變送器由雙膜片構(gòu)成：鈦合金測(cè)量膜片和鈦合金接收膜片。印刷有異質(zhì)外延性應(yīng)變靈敏電橋電路的藍(lán)寶石薄片
，被焊接在鈦合金測(cè)量膜片上
。被測(cè)壓力傳送到接收膜片上（接收膜片與測(cè)量膜片之間用拉桿堅(jiān)固的連接在一起）。在壓力的作用下
，鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變
，該形變被硅-藍(lán)寶石敏感元件感知后，其電橋輸出會(huì)發(fā)生變化
，變化的幅度與被測(cè)壓力成正比
。傳感器的電路能夠保證應(yīng)變電橋電路的供電，并將應(yīng)變電橋的失衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的電信號(hào)輸出（0-5
，4-20mA或0-5V）
。在絕壓壓力傳感器和變送器中，藍(lán)寶石薄片
，與陶瓷基極玻璃焊料連接在一起
，起到了彈性元件的作用，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片形變
，從而達(dá)到壓力測(cè)量的目的
。
5、壓電壓力傳感器原理與應(yīng)用
壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英
、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺
。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的
，在一定的溫度范圍之內(nèi)
，壓電性質(zhì)一直存在
，但溫度超過這個(gè)范圍之后
，壓電性質(zhì)完全消失（這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”）。由于隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微?div id="jfovm50" class="index-wrap">。ㄒ簿驼f壓電系數(shù)比較低）
，所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代
。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用
。磷酸二氫胺屬于人造晶體
，能夠承受高溫和相當(dāng)高的濕度，所以已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用
。 現(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上
，比如現(xiàn)在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷
、PZT
、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等
。 壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理
，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測(cè)量，因?yàn)榻?jīng)過外力作用后的電荷
，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時(shí)才得到保存
。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力
。壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度
、壓力和力等的測(cè)量中。壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計(jì)
。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
、體積小、重量輕
、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異的特點(diǎn)
。壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車
、船舶
、橋梁和建筑的振動(dòng)和沖擊測(cè)量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位
。壓電式傳感器也可以用來測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部燃燒壓力的測(cè)量與真空度的測(cè)量
。也可以用于軍事工業(yè)，例如用它來測(cè)量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力
。它既可以用來測(cè)量大的壓力
，也可以用來測(cè)量微小的壓力。 壓電式傳感器也廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)測(cè)量中
，比如說心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電傳感器制成的
，因?yàn)闇y(cè)量動(dòng)態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣泛
