讲述压力传感器基本原理-中能仪表

扩散硅压阻式压力传感器的工作机理是半导体应变片的压阻效应,在半导体受力变形时会暂时改变晶体结构的对称性,因而改变了半导体的导电机理,使得它的电阻率发生变化,这种压力传感器物理现象称之为半导体的压阻效应 .压力传感器需用器件与单元.压力传感器主机箱中的气压表、气源接口、电压表、直流稳压电源±15V、 ±2V～±10V（步进可调）；压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、引压胶管.
.压力传感器实验步骤.
1、压力传感器将主机箱中电压表量程切换开关切到2V档；可调电源±2V～±10V调节到±4V档.实验模板上RW1用于调节放大器增益、RW2用于调零,将RW1调节到的1／3位置(即逆时针旋到底再顺时针旋3圈).合上主机箱电源开关,仔细调节RW2使主机箱电压表显示为零. 、压力传感器仔细地逐步调节流量计旋钮,使压力在2kPa～18kPa之间变化（气压表显示值）,每上升1kPa气压分别读取电压表读数,将数值列于表8. 压阻式压力传感器测压实验数据 P(kPa) Vo(p-p)

2、压力传感器合上主机箱上的气源开关,启动压缩泵,逆时针旋转转子流量计下端调压阀的旋钮,此时可看到流量计中的滚珠在向上浮起悬于玻璃管中,同时观察气压表和电压表的变化.
3、压力传感器画出实验曲线计算本系统的灵敏度和非线性误差.
4、压力传感器调节流量计旋钮,使气压表显示某一值,观察电压表显示的数值.
5 7、压力传感器如果本实验装置要成为一个压力计,则必须对电路进行标定,方法采用逼近法.输入4kPa气压,调节Rw2（低限调节）,使电压表显示0.3V(有意偏小),当输入16kPa气压,调节Rw1（高限调节）使电压表显示1.3V(有意偏小)；再调气压为4kPa,调节Rw2（低限调节）,使电压表显示0.35V(有意偏小),调气压为16kPa,调节Rw1（高限调节）使电压表显示1.4V(有意偏小)；这个过程反复调节直到逼近自己的要求(4kpa对应0.4V,16kpa对应1.6V)即可.实验完毕,关闭压力传感器电源. 压力传感器按示意图安装传感器、连接引压管和电路.将压力传感器安装在压力传感器实验模板的传感器支架上；引压胶管一端插入主机箱面板上的气源的快速接口中（注意管子拆卸时请用双指按住气源快速接口边缘往内压,则可轻松拉出）,另一端口与压力传感器相连；压力传感器引线为4芯线(专用引线),压力传感器的 1端接地,2端为输出Vo＋,3端接电源＋4V,4端为输出Vo－.具体接线 压阻式压力传感器测压实验安装、接线示意图 一般半导体应变采用N型单晶硅为传感器的弹性元件,在它上面直接蒸镀扩散出多个半导体电阻应变薄膜（扩散出P型或N型电阻条）组成电桥.在压力（压强）作用下弹性元件产生应力,半导体电阻应变薄膜的电阻率产生很大变化,引起电阻的变化,经电桥转换成电压输出,则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化.图为压阻式压力传感器压力测量实验原理图. 压阻式压力传感器压力测量实验原理