自動化技術的進步促進了工業設備的更新換代。工業設備中除了液柱壓力表和彈性壓力表外，更多的是使用壓力變送器和傳感器，將壓力轉換成電信號。那么這些壓力變送器和傳感器是如何將壓力信號轉化為電信號的呢？

　　基于壓電效應，利用電器元件等機械將待測壓力轉換成電能，進而進行相關的測量工作。壓電傳感器只能用于動態測量。主要壓電材料有:磷酸二氫胺、酒石酸鉀鈉和應時。隨著技術的發展，壓電效應也被應用到多晶硅上。例如壓電陶瓷、鈮酸鎂壓電陶瓷、鈮酸鹽壓電陶瓷和鈦酸鋇壓電陶瓷都包括在內。

　　了解幾種常見壓力傳感器的測量原理。

　　基于壓電效應的傳感器有機電轉換傳感器和自發電傳感器。其敏感元件由壓電材料制成。當壓電材料受到外力作用時，表面會形成電荷，經過電荷放大器、測量電路、阻抗變換放大后，轉換成與外力成正比的電輸出。用于測量力和可以轉化為力的非電物理量，如加速度、壓力等。

　　優點是:重量輕，工作可靠，結構簡單，信噪比高，靈敏度高，信號帶寬大。

　　缺點是:有些電壓材料避潮，需要采取一系列防潮措施；而且輸出電流響應差，所以要用電荷放大器或者高輸入阻抗電路來彌補這個缺點。

　　壓阻效應用于描述材料在機械應力下的電阻變化。與壓電效應不同，壓阻效應只產生阻抗變化，不產生電荷。大多數金屬材料和半導體材料都具有壓阻效應。由于硅是集成電路的主要材料，硅壓阻元件的應用變得非常有意義。電阻的變化不僅來自于與應力有關的幾何變形，還來自于材料本身與應力有關的電阻，這使得它的度因子比金屬大幾百倍。

　　了解幾種常見壓力傳感器的測量原理。

　　壓阻壓力傳感器通常通過導線連接到惠斯通電橋。通常情況下，敏感芯上沒有外界壓力，電橋處于平衡狀態(稱為零位)。當按下傳感器后芯片電阻發生變化時，電橋將失去平衡。如果在電橋上加一個恒流或恒壓電源，電橋會輸出一個與壓力對應的電壓信號，使傳感器的電阻變化通過電橋轉換成壓力信號。電橋檢測電阻值的變化，經放大后，通過電壓-電流轉換，轉換成相應的電流信號。這個電流信號通過非線性校正回路進行補償，即產生一個與輸入電壓成線性對應關系的4 ~ 20 mA標準輸出信號。

　　為了減小溫度變化對磁芯電阻值的影響，提高測量精度，壓力傳感器都采用了溫度補償措施，使其零點漂移、靈敏度、線性度、穩定性等技術指標保持在較高水平。

　　利用電容作為敏感元件，將測得的壓力轉換成電容變化的壓力傳感器。這種壓力傳感器通常使用圓形金屬膜或金屬鍍膜作為電容器的電極。當薄膜受到壓力變形時，薄膜與固定電極之間形成的電容發生變化，通過測量電路可以輸出與電壓有一定關系的電信號。電容式壓力傳感器屬于變極距電容式傳感器，分為單電容式壓力傳感器和差動電容式壓力傳感器。