更新时间:2025-12-02
点击次数:57
一:压力感知与物理形变转换
该传感器核心配有单晶硅材质的可形变硅膜片,且膜片上集成了压阻元件。其适配空气等介质,当被测气体压力通过 1.8mm 接管口径作用于硅膜片时,压力会推动膜片产生微小的弯曲形变。这种形变会直接传递给膜片上的压阻元件,为后续的电学参数变化提供物理基础,这也是压力传感器感知压力的第1步。
二:形变转电学参数变化
膜片上的压阻元件遵循压阻效应,即自身电阻率会随所受应力发生显著改变。这些压阻元件通常被连接成惠斯通电桥的电路结构,在无压力作用时,电桥处于平衡状态,输出电压为固定基准值。而当压阻元件因膜片形变受到拉应力或压应力时,部分电阻阻值增大、部分阻值减小,惠斯通电桥的平衡状态被打破,进而输出一个与外界压力变化成正比例关系的微弱差分电压信号。
三:电信号调理优化
惠斯通电桥输出的原始电压信号不仅微弱,还可能受环境温度等因素干扰,且存在非线性偏差。传感器内部集成的专用 ASIC 集成电路会对该信号进行多步调理:先通过放大电路将微弱信号放大到可处理范围;再借助滤波电路过滤掉环境中的电磁干扰杂波;同时依据内部存储的出厂校准数据和温度补偿系数,完成信号的线性化修正与温度误差补偿,避免温度变化影响测量精度。最后通过模数转换器,将调理后的模拟电压信号转换成标准数字信号。
四:数码显示输出
经过处理的数字信号会传输至传感器的数码显示模块,模块将数字信号对应解读为压力数值(如 kPa、MPa 等工程单位)并直观呈现。此外,该过程中电路还会处理数码显示的稳定性和清晰度,确保操作人员能快速读取准确的压力数据,同时适配其 0 - 50℃的工作温度范围,保障在工业常见环境下显示和测量功能稳定。