數字壓力傳感器工作原理

世紀光電儀器

數字壓力傳感器的核心是將壓力信號轉換為數字電信號輸出，其工作原理可分為“壓力感知-信號轉換-數字處理”三步：
1.壓力感知??：傳感器內部的關鍵元件是彈性敏感元件（如硅應變片、金屬膜片或壓阻式芯片）。當被測介質（氣體/液體）的壓力作用于彈性元件時，元件發生形變（如膜片彎曲、硅梁拉伸），形變量與壓力大小成正比。

2.??信號轉換??：彈性元件的形變通過敏感材料轉化為電信號。例如，壓阻式傳感器利用半導體材料的“壓阻效應”——壓力導致硅膜片上的電阻應變片阻值變化，通過惠斯通電橋將形變轉換為微弱的電壓信號；電容式傳感器則通過壓力改變極板間距，導致電容值變化，再經電路轉換為電壓。

3.數字處理??：原始模擬信號（如mV級電壓）經放大電路增益后，由模數轉換器（ADC）轉換為數字量（如16位分辨率），最后通過內置微處理器（MCU）進行線性補償、溫度修正（補償環境溫度對精度的影響）、零點/量程校準等算法處理，最終以標準數字協議（如I2C、SPI、RS485）或模擬信號（4-20mA/0-10V）輸出。

優勢在于精度高（可達±0.1%FS）、抗干擾強（數字信號傳輸穩定）、可遠程通信（支持智能組網），廣泛應用于工業自動化、**設備、汽車電子等領域。

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