数字压力传感器工作原理

世纪光电仪器

数字压力传感器的核心是将压力信号转换为数字电信号输出，其工作原理可分为“压力感知-信号转换-数字处理”三步：
1.压力感知​​：传感器内部的关键元件是弹性敏感元件（如硅应变片、金属膜片或压阻式芯片）。当被测介质（气体/液体）的压力作用于弹性元件时，元件发生形变（如膜片弯曲、硅梁拉伸），形变量与压力大小成正比。

2.​​信号转换​​：弹性元件的形变通过敏感材料转化为电信号。例如，压阻式传感器利用半导体材料的“压阻效应”——压力导致硅膜片上的电阻应变片阻值变化，通过惠斯通电桥将形变转换为微弱的电压信号；电容式传感器则通过压力改变极板间距，导致电容值变化，再经电路转换为电压。

3.数字处理​​：原始模拟信号（如mV级电压）经放大电路增益后，由模数转换器（ADC）转换为数字量（如16位分辨率），最后通过内置微处理器（MCU）进行线性补偿、温度修正（补偿环境温度对精度的影响）、零点/量程校准等算法处理，最终以标准数字协议（如I²C、SPI、RS485）或模拟信号（4-20mA/0-10V）输出。

优势在于精度高（可达±0.1%FS）、抗干扰强（数字信号传输稳定）、可远程通信（支持智能组网），广泛应用于工业自动化、**设备、汽车电子等领域。

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