应变式压力传感器和压阻式压力传感器的转换原理有什么异同点

Question

湛蓝泥嚎 · Answer

从原理上讲,应变式压力传感器,是外界的压力（或拉力）引起应变材料的几何形状（长度或宽度）发生改变,进而导致材料的电阻发生变化.检测这个电阻变化量可以测得外力的大小.压阻式压力传感器通常是半导体压敏材料.半导体压阻式传感器在受到外力后,自身的几何形状几乎没有什么改变,而是其晶格参数发生改变,影响到禁带宽度.禁带宽度哪怕是非常微小的改变,都会引起载流子密度很大的改变,这最终引起材料的电阻率发生改变.可见两种材料虽然都对外力变化呈现出电阻的变化,但原理不同.另外,应变式材料对外力的敏感度远远低于半导体压阻材料,后者的灵敏度是前者的约100倍；应变材料特性受温度影响较小,而半导体压阻材料对温度敏感.

zmt0067 · Answer

应变式传感器用的是电阻应变片和敏感弹性金属结构；压阻式传感器用的是单晶硅材料；两种原理简单的讲是这样的：应变式的原理是，力改变了弹性敏感元件的几何尺寸，导致应变计被拉长或压短，从而应变计的阻值发生改变。通过后面仪器可测量出这个阻值变化率，也就是测出“应变”。然后得出力的大小。压阻式的原理是，当力作用于硅晶体时，晶体的晶格发生变形，从而使得硅的电阻率发生变化。不知道能解决你的疑问否。

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