进气歧管绝对压力传感器的结构与工作原理?

1．压阻效应式进气歧管绝对压力传感器

图2-17所示为压阻效应式进气歧管绝对压力传感器，主要由压力转换元件、混合集成电路、真空室、壳体和线束插接器组成。

图2-18所示为压阻效应式进气歧管压力传感器的内部结构，主要由硅膜片、真空室、硅杯、底座、真空管接头和引线电极等组成。

通过特殊加工，使4个电阻应变片处于特殊的位置，即在受到膜片拉应力的作用下，应变电阻R2、R4增加（即产生正向增量ΔR），应变电阻R1、R3减小（即产生负向增量－ΔR）。如图2-19所示，当惠斯通桥形电路的电源电压为UCC时，电桥的输出电压U0为：

U0=（R+ΔR）UCC/[（R+ΔR）+（R－ΔR）]－（R－ΔR）UCC/[（R+ΔR）+（R－ΔR）]

= UCC（ΔR/R）

式中：R——应变电阻的初始值（一般为100mΩ）；

ΔR——应变电阻R的阻值变化量。

2．电容式进气歧管绝对压力传感器

通常，以空气为介质，用两个金属平板做电极组成的平板电容器，就构成一个电容式变换器（即传感器）。

平板电容器的电容量为：

式中：S——两平行极板的工作面积（cm2）；

d——两极板间的距离（cm）；

εr——极板间介质的介电常数；

ε0——真空或空气的介电常数。

由上式可以看出，影响电容器电容量的因素是S和d。改变S和d，即可改变电容，这是电容式变换器（传感器）的基本工作原理。

将电容变换器与传感器混合集成电路的振荡电路相连接，通过振荡电路输出与电容变化一致的电信号，从而将进气歧管的压力转变成电信号。

3．电感式进气歧管绝对压力传感器

电感式进气歧管绝对压力传感器的主要由膜盒、铁心、感应线圈、电子电路等组成。

压力传感器工作原理

1 、应变片压力传感器原理

力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。

电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路(通常是A/D 转换和CPU )显示或执行机构。

2 、陶瓷压力传感器原理

陶瓷压力传感器 压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的电压信号。

3 、扩散硅压力传感器原理

工作原理：被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷)，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化， 用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

4 、蓝宝石压力传感器

利用应变电阻式工作原理，采用硅- 蓝宝石作为半导体敏感元件，具有良好的计量特性。

5 、压电压力传感器原理

压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失(这个高温就是所谓的 “居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低)，所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。