壓阻式壓力傳感器技術電阻設計變化的輸出電壓等式
發布時間：2022-09-12 18:34:56點擊量：
壓力傳感器是許多商業和工業系統的關鍵部分。如今，壓力傳感器構成了MEMS器件的最大市場部分。壓力傳感器主要有三種類型：金屬應變計、壓阻式(PZR)和電容式(Bao)。壓阻式應變計利用粘合或成型應變計的壓阻效應來檢測施加壓力引起的應變。這是用于通用壓力測量的最常用的傳感技術。電容式壓力傳感器使用隔膜和壓力腔來創建可變電容器，以檢測由于施加壓力引起的應變。通常，這些技術應用于低壓（絕壓、差壓和表壓）。
應變鍺或硅燈絲的電阻變化大于金屬應變片的電阻變化。這種效應稱為壓阻效應。壓阻器件的靈敏度給出的規范因子K表征：
其中，dR是由于變形引起的阻力變化，R是初始阻力，εL是應變。
惠斯通電橋是一種用于精確比較電阻的電路，顯示了一個典型的惠斯通電橋電路。此配置將植入壓力傳感器的膜上。電橋的輸出電壓由下式給出：
通常，所有電阻器都選擇彼此相等，從而導致輸出電壓為零。對于傳感器應用，至少一個電阻器必須取決于測量值。當R 1=R 2=R 3=R和R 4=R+ΔR時，輸出電壓可以表示為
等式（3）用于隔膜應力分析和等式（4）
表示相對于傳感器壓力范圍的L/H比的限制，其中必須仔細選擇膜的邊長L和厚度H，以滿足所有壓力P而不會破壞膜。該比率將確定感興趣的壓力范圍。
