【经验】压阻式差压传感器的测量原理是什么？与压电式压力传感器的差别是什么？

时间： 2020-01-05 来源：First Sensor（TE收购）

技术问答

选型帮助

研发客服

商务客服

创新的传感器技术为用户的每一项测量任务提供了合适的压力传感器，用户不仅可以在具有不同参考值的相对压力传感器、绝对压力传感器和差压传感器之间进行选择，现代压力传感器还允许用户选择基于不同物理效应的测量原理，其中压电和压阻效应主要用于现代压力传感器中。

本文将仔细研究压阻式差压传感器的特殊性能和实用优势。

压阻式差压传感器实际上是如何工作的？

与相对压力传感器和绝对压力传感器不同，差压传感器测量的是任意两个压力的差值。差压传感器具有两个单独的压力接口（软管、螺纹或歧管）。根据校准，它可测量正差压（p1> p2）和负差压（p1 <p2）。

压阻效应

基于硅的压阻式（基于膜片）差压传感器由薄的硅膜片组成，膜片上嵌入了组成惠斯通电桥的电阻。如果存在压力差，膜片受压且电阻会变形，测量电桥中接在一起的电阻变形后会发生改变，产生压阻效应，从而改变了电阻的阻值及电桥电压，最终触发一个与压力成比例的测量信号。

基于膜片的传感器技术令人兴奋的方面：

· 即使是最小的压力负载和变化，硅膜片半导体中的电阻也会非常灵敏地做出反应。这使得压阻式差压传感器非常精确，并且支持仅有几毫巴的测量范围。

· 硅具有单晶结构，这意味着膜片在拉伸后总能恢复至原始状态而不会变形。

压阻式差压传感器的基本设计

比较：

压电式压力传感器可替代压阻式差压传感器，与基于膜片的传感器不同，压电式压力传感器由晶体片组成。在压力下，电荷分离使晶体中产生一个成比例的电压，这就是“压电效应”。电荷放大器输出电压差，数字电路将其转换为压力值。

压阻式传感器和压电式传感器各有优势，使用哪种测量原理仅取决于所涉及的应用。压电式传感器可以很好地承受高温和高动态压力过程，而基于膜片的差压传感器则具有很好的测量精度和灵敏度。

FIRST SENSOR基于膜片的差压传感器示意图

使用压阻式差压传感器的主要优点：

· 非常小的尺寸

· 测量非常精确

· 出色的灵敏度

· 可以测量最小的差压

· 测量范围大：1 mbar（100 Pa）至10 bar

· 几乎没有材料疲劳或迟滞

· 极好的抗超压性

· 模拟和数字接口

· 高度线性的信号-压力特性曲线（无气流）

用于歧管安装的压阻式低差压传感器

First Sensor（TE收购）在新的微型歧管设计中提供了基于膜片的低差压传感器。这款很小且扁平的传感器的测量范围为1 mbar至7 bar，节省空间，非常适合安装在歧管中。该压阻式传感器具有数字式信号处理，一个SPI接口和一个模拟输出信号，非常适合移动或便携式设备中的电池供电应用。

特点：

· 适合安装在歧管中

· 表面积8×13 mm，高度小于7 mm

· 高精度和长期稳定性

· 压力范围：1 mbar到7 bar

· 经校准和温度补偿（0~70℃）

· 3.3 V或5 V电源

· 15位分辨率的SPI接口

要求：

· 兼容歧管的压力端口

· 为歧管准备的外壳

· 直连，使安装点可以用O形圈密封

应用：

当压力测量需要高灵敏度、高精度，压力范围从1 mbar到10 bar和节省空间的设计时，压阻式差压传感器是理想的传感器。

基于膜片的差压传感器的典型应用领域：

· 医疗技术：呼吸机、麻醉设备、CPAP无创呼吸机、肺活量计、氧气浓缩器

· 空调技术：流量调节器、过滤器监控、燃烧器控制

· 测量技术

· 工业控制和调节技术

精确的过程连接和过滤器

一般而言，差压传感器应具有过程连接，以便可以将传感器连接到流路（通过软管等）。在许多应用中，供应管线中的附加过滤器也很重要，例如，可以使灰尘，湿气或细菌污染远离传感器。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 1
| 转发至：

本文由宝丁翻译自First Sensor（TE收购），版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。

全部评论（1）

兴利搬砖 Lv3. 高级工程师 2022-01-19

差压传感器型号齐全，收藏学习

没有更多评论了

【经验】温压一体压力传感器MS5803硬件设计指南

TE品牌的温压一体压力传感器MS5803，内置NTC传感器，温度补偿范围为-40到125℃，测温精度可以达到±2℃，有效解决温度对压力的影响，适合应用在恶劣的工作环境中。

设计经验发布时间 : 2019-03-17

【经验】基于First Sensor压阻式压力传感器理解绝对压力、表压和差压的区别

压力传感器测量的是相比于参考压力的压力值，可分为绝对压力、表压和差压器件，本文基于First Sensor（TE收购）的压阻式压力传感器来解释这些术语。绝对压力是指自由空间（零压力）的真空度，表压是相对于环境大气压的测量值，差压是任意两个压力之间的差值。

设计经验发布时间 : 2019-12-25

【经验】温压一体压力传感器MS5803软件调试经验分享

TE推出的温压一体压力传感器MS5803量程为100 mbar到1200 mbar，支持I2C和SPI接口，供电电压为2.2V to 3.6 V，具有响应速度快，分辨率可调，带有水密封性，超低功耗等优势。

设计经验发布时间 : 2019-03-18

研讨会2024年世强硬创新技术研讨会：IC、元件、材料、电气、电机、国产化等最新产品与前沿技术

立即报名并查看日程！世强硬创新技术研讨会联合全球1000家顶级原厂发布2024最前沿技术、最新产品以及解决方案，助力硬件企业工程师快速了解市场新品动态，点燃创意火花，加速研发项目进度。

活动发布时间 : 2023-10-24

描述- 广州奥松电子股份有限公司创立于2003年，是应用MEMS半导体工艺技术生产传感器特色芯片的高新技术企业，也是MEMS领域集研发、设计、制造、封装测试、终端应用为一体的MEMS智能传感器全产业链（简称IDM）企业，面向全国提供一站式MEMS特色芯片解决方案。公司主营产品有温湿度传感器、气体流量传感器、液体流量传感器、差压传感器、气体传感器、水蒸气传感器、二氧化碳传感器、PM2.5传感器、X射线传感器，以及压力类传感器芯片、气体类传感器芯片、热点类传感器芯片、真空类传感器芯片等产品。广泛应用于生物医疗、智能家居、新能源汽车、工业自动化、物联网、智能电网、气象、化工等领域。

型号- AFD2000,AMS1000,AGS02MA,AHT21-F,AM2108,AHT20-F,AHT2315C,AEM1000,AHTT2820,DHT11,AM1011A,APR5852,AMC1000,AFM3000,AHS01IB,ACM483T-A,ADP210系列,AM2305B,AOF1010,APM10,AHT25,AMS1000系列,AM2301B,NAC-6KB,AFM0725,AHT2415C,DHT20,AMS2106,AO-09,AFM0200,ADP2100,ACD10,AMC2000,ACM2000,AGS10,AO-02,AO-03,AZDM01,AHT21B,AGS10ET,AO-07,AFS1100,AO-08

选型指南 - 奥松电子 - V1.0 - 2022.07 PDF 中文下载

APR5852差压传感器说明书

型号- APR5852,APR5852001H,APR5852 系列,APR5852010H

数据手册 - 奥松电子 - 2024年9月 PDF 中文下载

TE connectivity PCB 安装压力传感器选型表

板装式压力传感器通常安装在印刷电路板 (PCB) 上，用于测量气体或液体的压力。TE Connectivity (TE) 提供板装式压力传感器，用于多种应用（例如气流和气压）的表压、差压和绝压测量。TE 基于 TE 的 Measurement Specialties (MEAS) 传感器和 TE 的 SMI 压力传感器（以前称为 Silicon Microstructures），提供多种板安装压力传感器平台。TE 的 MEAS 产品系列涵盖成本敏感的小型气压测量解决方案以及具有数字或模拟输出的优质精确度、温度补偿或完全校准解决方案。TE 的 SMI 传感器采用压阻式 MEMS（微机电系统）技术，低压范围低至 125 Pa，封装空间极小。

选型表 - TE connectivity 立即选型

呼吸机项目中，压力传感器SM9542和压力传感器SM9541的区别有哪些？

压力传感器SM9542和压力传感器SM9541是一个系列，但是压力传感器sm9541是数字I2C输出，压力传感器SM9542是模拟输出。其他参数均是相同的。

技术问答发布时间 : 2017-05-04

美蓓亚三美MEMS压力传感器具备小量程测量和两种接口输出优势，广泛用于医疗、工业及汽车行业

美蓓亚三美（MITSUMI）压力传感器是一种将压力转换成电信号并输出的装置，主要由将压力转换成电信号的压力敏感元件和处理电信号的信号处理装置组成。压力传感器有MEMS、电阻式、电容式、压电式和光学式等多种类型。其中采用MEMS技术的压力传感器因其出色的量产性、小尺寸和低功耗而得到广泛应用。

产品发布时间 : 2024-09-12

全磊微机电（METRODYNE）成立于1997年，是台湾首家专注于使用微机电制程技术（MEMS）制造压力传感器元件的公司。作为业界的先驱和领导者，我们以成为压力感应器专业元件供应商自豪。我们致力于应用最先进的制程技术，提供高品质的压力感应器，被广泛应用于医疗、工业、汽车和消费性电子产品等各个领域。我们不断获得来自国内外各大厂的认可和採用。

压力感应器智能型压力感应器晶粒 6吋晶圆压阻式压力传感器芯片无补偿性压力感应器

授权代理商 - 世强先进（深圳）科技股份有限公司线上商城技术资料

展开

GZP160 系列压阻式压力传感器芯片

型号- GZP160-040DR,GZP160-040S,GZP160 系列,GZP160040SGXXX,GZP160

数据手册 - 芯感智 - V1.5 - 2022.01.05 PDF 中文下载

中国压差传感器市场展望：2030年预计突破1100亿元大关

中国压差传感器市场正步入快速发展的快车道，未来随着技术的不断进步和应用领域的持续拓展，其市场规模有望实现更大幅度的增长，为相关行业带来前所未有的发展机遇。

行业资讯发布时间 : 2024-08-25

Amphenol Sensors(安费诺)/Nova Sensor 压力传感器及敏感元件选型指南

目录- P1300低压硅压力传感器芯片 P1302低压硅压力传感器芯片 P111中压硅压力传感器芯片 P883（5~15000 PSI）硅压力传感器芯片 P1602硅压力传感器芯片 P122 高压硅压力传感器芯片 NPC-100系列一次性医疗压力传感器 NPC-1210系列低压系列固态压力传感器 NPC-1220系列中压传感器 NPH系列固态压力传感器(中低压) NPI-12卫生型压力传感器、不锈钢介质隔离压力传感器 NPI-15VC系列电压激励、高压、介质隔离压力传感器 NPI-15系列电流激励高压、介质隔离压力传感器 NPI-19系列电压激励、中压、介质隔离压力传感器 NPI-19系列电流激励、中压、介质隔离压力传感器 NPI-19低压不锈钢介质隔离压力传感器 NPP-301系列贴片封装压力传感器 NPA贴片式压力传感器 NPR-101系列复杂介质压力传感器 Modus T系列微差压力传感器压力变送器IPT1000/2000系列

型号- NPP-301B-700AT,IPT1000,51243,51245,51003,51244,NPP-301A-100AT,51005,51367,51004,51007,51006,51009,NPI-19X-YYYZZ,51008,51407,51406,NPI-15X-YYYZZ,51409,51408,NPP-301A-200A,NPH-XYYY-ZZ,51010,51012,51254,51011,51253,51013,NPA-300,NPR-101,51137,NPA-700,NPH系列,NPP-301B-200A,NPI-12,NPI-19X-XXXXV,P1602,NPI-15,NPP-301B-200AT,NPI-19,NPA100,NPI-15X-XXXXX,51142,MODUS T,51421,NPI-15X-XXXXXX,51304,51303,NPI-15C-C00903,NPP-301B-700A,51391,NPC-1210XXXX-YZ,51151,51393,51392,51395,NPI-19A-031GH,T10,51394,51031,51397,51399,51313,51433,51314,NPC-100T,51317,51318,NPP-301A-100A,P1302,NPC-100,P1300,51041,51283,NPI-19A-021GH,51282,T20,51045,51322,51046,51445,51324,51444,51323,51326,51325,51328,51327,51329,NPI-19A-002GV,NPI-15VC,NPP-301A-200AT,IPT2000,T30,NPC-1220XXXX-YZ,51298,51331,NPA-500,51330,51333,51299,51332,51335,51334,NPI-19X-XXXXXV,51337,51336,51339,51338,NPP-301B-100A,NPP-301B-100AT,NPA,T系列,P122,P883,NPH,NPI-19A-C01841,NPI-19A-C01840,NPP-301A-700A,T40,51340,NPP-301,51342,51187,51341,NPI-12-101GH,NPI-1,NPC-1220,NPP-301A-700AT,P111,51076,NPC-1210,51114

选型指南 - AMPHENOL SENSORS - 2018年1月 PDF 中文下载