膜片式压力传感器结构

膜片式压力传感器结构

膜片式压力传感器是一种基于弹性膜片在压力作用下产生形变，并将形变转换为电信号输出的传感器。其核心部件是膜片（通常为金属或硅材料制成），当被测压力作用于膜片一侧时，膜片产生挠曲变形。对于圆形平膜片，在小变形条件下，膜片中心的最大挠度 $w_{max}$ 与压力 $P$ 的关系为：

其中，$E$ 为膜片材料的弹性模量，$\mu$ 为泊松比，$R$ 为膜片有效半径，$h$ 为膜片厚度。

工程中，常在膜片表面粘贴电阻应变片（如金属箔式应变片），当膜片变形时，应变片随膜片产生应变，其电阻值发生变化。通常将应变片接成差动电桥，以消除温度影响并提高灵敏度。膜片的结构设计需考虑线性度、灵敏度、量程和固有频率等指标。平膜片适用于中低压范围，而波纹膜片可增大有效面积，用于低压测量。