陶瓷压力传感器分类

陶瓷压力传感器的基材都是Al2O3陶瓷，根据实现的原理可以分为电容式压力传感器和压阻式压力传感器。

 

陶瓷电容式压力传感器

陶瓷基板与隔膜镀上金属作为电极使用。两种陶瓷部件通过玻璃密封连接在一起， 保持可控间隙，以便两个金属电极形成电容。如果施加压力，那么将改变基板与隔膜的间隙，从而改变传感元件的电容量，通过后续的处理电路形成压力相关信号输出。

 

由于陶瓷膜片边缘固定在陶瓷基座上，周边支撑，受力时中间形变大，边缘形变小，电容量产生非线性并使灵敏度降低。为了减少温度影响和边缘效应，设计时在陶瓷膜片上设置一圆形的单电极作为公共电极，陶瓷盖板上设置双电极并使面积相等，构成同轴环状的双电容传感器。中心为测量电容Cp， 边缘环形为参考电容Cr，Cr的外侧是固支边。后续的信号调理电路处理的是两电容的压差，利用方波激励信号把Cp和Cr的变化量分别转换为直流电压输出，通过两输出电压的差值信号来测量外加压力的大小。双电容结构大大减小了传感器系统的非线性误差，同时在环境温度变化时，由于两电容感受同一温度的变化，温度对它们产生的温度效应是一致的，这就抵消了温度变化带来的测量误差，实现温度自补偿的作用。

 

陶瓷压阻式压力传感器

压阻式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，其上用厚膜工艺技术形成惠斯顿电桥作为传感器的电路，由于电阻的压阻（形变）效应，产生电压信号。

 

厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），当压力为零时，电桥处于平衡状态，输出端电压为零；当施加压力于电桥时，膜片产生形变导致电桥的四个电阻阻值发生变化，电桥处于不平衡状态，产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号。由于电阻的压阻（形变）效应，产生电压信号。标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。