电阻式传感器典型应用（二）：压力、差压、液体重量与加速度传感器

电阻式传感器典型应用（二）：压力、差压、液体重量与加速度传感器

本节详细介绍了电阻式传感器的四种典型应用：电阻式压力传感器、电阻式差压传感器、电阻式液体重量传感器和电阻式加速度传感器。

电阻式压力传感器主要用于测量流动介质的动态或静态压力，采用膜片式或筒式弹性元件。文档给出了圆形膜片在均匀压力下的径向应变（式3-66）和切向应变（式3-67）的完整数学表达式，并分析了应变分布规律：径向应变在中心为正、边缘为负（绝对值是中心两倍）、在x=R/√3处为零；切向应变始终非负、中心最大、边缘为零。基于此分布规律，最佳贴片方案为：圆心处沿切向贴两片感受切向应变，边缘处沿径向贴两片感受径向应变，接成全桥测量电路以提高灵敏度和实现温度补偿。文档还提出了智能轮胎技术中胎压监测系统如何工作的开放问题。

电阻式差压传感器是一种扩散硅型压阻式压力传感器，以N型单晶硅膜片为弹性元件，通过半导体扩散工艺在硅基底上扩散出4个P型电阻构成惠斯通电桥，实现弹性元件与转换元件的一体化。当膜片两边存在压力差时，膜片变形导致电阻变化、电桥失衡，输出电压与压力差成正比。其优点是结构简单、体积小、灵敏度高，能测十几帕的微压。文档还介绍了其在气动测量技术中的应用——气动量仪，可用于测量孔内径、外径、槽宽、圆度、锥度、同轴度等多种几何参数。

电阻式液体重量传感器利用微压传感器和感压膜感受液体压力，推导出电桥输出电压与容器内感压膜上方液体重量成正比的关系（式3-74），在已知液体密度条件下还可实现液位高度测量。

电阻式加速度传感器利用质量块将加速度转换为力，作用于等强度梁产生应变，通过应变片测量加速度。其结构包括等强度梁、质量块和四个电阻应变片，壳体内充满硅油以调节系统阻尼系数。主要用于10-60Hz的低频振动和冲击测量。