一、陶瓷压力传感器

陶瓷压力传感器主要由瓷环、陶瓷膜片和陶瓷盖板三部分组成。陶瓷膜片作为感力弹性体，采用95%的AL2O3瓷精加工而成，要求平整、均匀、质密，其厚度与有效半径视设计量程而定。瓷环采用热压铸工艺高温烧制成型。陶瓷膜片与瓷环之间采用高温玻璃浆料，通过厚膜印刷、热烧成技术烧制在一起，形成周边固支的感力杯状弹性体，即在陶瓷的周边固支部分应形成无蠕变的刚性结构。在陶瓷膜片上表面，即瓷杯底部，用厚膜工艺技术做成传感器的电路。陶瓷盖板下部的圆形凹槽使盖板与膜片之间形成一定间隙，通过限位可防止膜片过载时因过度弯曲而破裂，形成对传感器的抗过载保护。

陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。

特点：

1.坚固的陶瓷敏感膜片

2.零点、满量程激光标定

3.卓越的抗腐蚀、抗磨损性能

4.抗冲击、抗震动

5.高精度、高稳定性

6.宽的工作温度范围

7.体积小巧，易封装

8.最具竞争力的价格

二、应变式压力传感器

它的弹性敏感元件为一端封闭的薄壁圆筒，其另一端带有法兰与被测系统连接。在筒壁上贴有2片或4片应变片，其中一半贴在实心部分作为温度补偿片,另一半作为测量应变片。当没有压力时 4片应变片组成平衡的全桥式电路;当压力作用于内腔时,圆筒变形成“腰鼓形”,使电桥失去平衡,输出与压力成一定关系的电压。这种传感器还可以利用活塞将被测压力转换为力传递到应变筒上或通过垂链形状的膜片传递被测压力。应变管式压力传感器的结构简单、制造方便、适用性强，在火箭弹、炮弹和火炮的动态压力测量方面有广泛应用。

膜片式

它的弹性敏感元件为周边固定圆形金属平膜片。膜片受压力变形时，中心处径向应变和切向应变均达到正的******值，而边缘处径向应变达到负的******值，切向应变为零。因此常把两个应变片分别贴在正负******应变处，并接成相邻桥臂的半桥电路以获得较大灵敏度和温度补偿作用。采用圆形箔式应变计(见电阻应变计)则能******限度地利用膜片的应变效果。这种传感器的非线性较显著。膜片式压力传感器的最新产品是将弹性敏感元件和应变片的作用集于单晶硅膜片一身，即采用集成电路工艺在单晶硅膜片上扩散制作电阻条，并采用周边固定结构制成的固态压力传感器（见压阻式传感器）。

应变梁式

测量较小压力时，可采用固定梁或等强度梁的结构。一种方法是用膜片把压力转换为力再通过传力杆传递给应变梁。图3中两端固定梁的******应变处在梁的两端和中点，应变片就贴在这些地方。这种结构还有其他形式，例如可采用悬梁与膜片或波纹管构成。

组合式

在组合式应变压力传感器中，弹性敏感元件可分为感受元件和弹性应变元件。感受元件把压力转换为力传递到弹性应变元件应变最敏感的部位，而应变片则贴在弹性应变元件的******应变处。实际上较复杂的应变管式和应变梁式都属于这种型式。感受元件有膜片、膜盒、波纹管、波登管等，弹性应变元件有悬臂梁、固定梁、Π形梁、 环形梁、薄壁筒等。它们之间可根据不同需要组合成多种型式。 应变式压力传感器主要用来测量流动介质动态或静态压力，例如动力管道设备的进出口气体或液体的压力、内燃机管道压力等等。

特点

1.分辨力高，能测出极微小的应变，如1-2微应变；

2.误差较小，一般小于1%；

3.尺寸小、重量轻。

4.测量范围大，从弹性变形一直可测至塑性变形（1-2%），******可达20%；

5.既可测静态，也可测快速交变应力；

6.具有电气测量的一切优点，如测量结果便于传送、记录和处理；

7.能在各种严酷环境中工作。如从宇宙真空至数千个大气压；从接近绝对零度低温至近1000℃高温；离心加速度可达数十万个“g”；在振动、磁场、放射性、化学腐蚀等条件下，只要采取适当措施，亦能可靠地工作；

8.价格低廉、品种多样，便于选择和大量使用。

三、扩散硅压力传感器

扩散硅压力传感器是以单晶硅为基体，采用先进的离子注入工艺和微机械加工工艺，制成了具有惠斯顿电桥和精密力学结构的硅敏感元件。被测压力通过压力接口作用在硅敏感元件上，实现了所加压力与输出信号的线性转换，经激光修调的厚膜电阻网络补偿了敏感元件的温度性能。

特点

1.稳定性好，满度、零位长期稳定性可达0.2%FS/年。在补偿温度0～70℃范围内，温度飘移低于0.2%FS，在整个允许工作温度范围内低于0.5%FS。

2.具有反向保护、限流保护电路，在安装时正负极接反不会损坏变送器,异常时变送器会自动限流在35MA以内。

3.固态结构，无可动部件，高可靠性，使用寿命长。

4.从风压到水、油都可以进行高精度的测量，不受被测介质质量大小的影响。

5.安装方便、结构简单、经济耐用。

四、电容式压力传感器

它一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极，当薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感器，可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。

特点

1.温度稳定性好

电容式传感器的电容值一般与电极材料无关，这有利于选择温度系数低的材料，又因本身发热极小，影响稳定性甚微。而电阻传感器有铜损，易发热产生零漂。

2.结构简单

电容式传感器结构简单，易于制造和保证高的精度，可以做得非常小巧，以实现某些特殊的测量；能工作在高温，强辐射及强磁场等恶劣的环境中，可以承受很大的温度变化，承受高压力，高冲击，过载等；能测量超高温和低压差，也能对带磁工作进行测量。

3.动态响应好

电容式传感器由于带电极板间的静电引力很小(约几个10^(-5)N)，需要的作用能量极小，又由于它的可动部分可以做得很小很薄，即质量很轻，因此其固有频率很高，动态响应时间短，能在几兆赫兹的频率下工作，特别适用于动态测量。又由于其介质损耗小可以用较高频率供电，因此系统工作频率高。它可用于测量高速变化的参数。

4.可以非接触测量且灵敏度高

可非接触测量回转轴的振动或偏心率、小型滚珠轴承的径向间隙等。当采用非接触测量时，电容式传感器具有平均效应，可以减小工件表面粗糙度等对测量的影响。

电容式传感器除了上述的优点外，还因其带电极板间的静电引力很小，所需输入力和输入能量极小，因而可测极低的压力、力和很小的加速度、位移等，可以做得很灵敏，分辨力高，能感应0.01μm甚至更小的位移。由于其空气等介质损耗小，采用差动结构并接成电桥式时产生的零残极小，因此允许电路进行高倍率放大，使仪器具有很高的灵敏度

五、单晶硅压力传感器

单晶硅基于 MEMS（微 机电）技术的压力传感器，它是建立在微米/纳米基础上，在单晶硅片上刻融制作惠斯登电桥（Wheatstone bridge）组成的硅应变计，经500℃以上高温熔化玻璃，将硅应变片烧结在17－4PH不锈钢传感弹性体上，弹性体受压变形后产生电信号，由带微处理 器的数字补偿放大电路进行放大，经数字软件进行全智能温度补偿，输出标准信号。在标准净化生产过程中，参数严格受控，避免了温度、湿度及机械疲劳的影响， 具有频响高、工作温度宽等特点，保证了传感器在工业恶劣环境中使用的长期稳定性。

特点

1.精度高：由于传感器使用的是单晶硅谐振式传感器，其优良的性能保证了测量的精度，变送器的精度可达到±0.065%，这是其他变送器无法比拟的。

2.稳定性好：由于电路采用了特性修正存贮器，对采集到的温度、静压数据通过CPU运算，修正因此产生的测量漂移。同时，智能转换器采用了大规模集成电路，并将放大器AISC化，减少了零部件，提高了放大器的自身可靠性，使仪表具有非常可靠的稳定性和重复性。

3.静压特性好：由于两个谐振梁加工工艺精密，尺寸完全一致，且处于同一表面，故在受压后产生的频率变化是相同的，其差值保持不变。因此，在静压引入仪表时对测量几乎没有影响，保证了测量的精度。

4.具有良好的单向受压特性：变送器具有非常优良的承受反复交替的高压侧、低压侧反复受压的能力，其数值可大16Mpa。其受压时间可达30S。其优点是安装时可以省去平衡阀，节省投资。另一方面可以防止因误操作或导压管堵塞造成变送器单向受压损坏，可以避免因此给企业造成的损失。

5.具有较宽的测量范围，但衡量一种变送器是否具有较宽的测量范围外，还需要考虑变送器的各部分材质和许多附加规格是否能一机多用，EJA变送器在这一点上显示了较好的优越性，宽的量程比，通用性的接液部件材质，附加规格的减少，可使变送器的实用性和通用性得以提高，给设计者和使用者带来方便。同时，也减少了备表的数量和种类，为企业减少了维护费用。

6.方便的组态能力和自诊断功能，另外，对变送器的自诊断功能可以显示变送器的运行状况和故障信息，从而，指导检修维护人员对故障的分析和判断。

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