應(yīng)變式壓力傳感器采用應(yīng)變式原理，主要由彈性元件、電阻應(yīng)變片、測量電路和傳輸電纜4部分組成。電阻應(yīng)變片貼在彈性元件上，彈性元件受力變形時，其上的應(yīng)變片隨之變形，并導(dǎo)致電阻改變。測量電路測出應(yīng)變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的電信號輸出。
壓力傳感器內(nèi)部將金屬電阻應(yīng)變片粘貼在金屬彈性體上，將電阻應(yīng)變片的物理形變，轉(zhuǎn)換為可進(jìn)行測量和讀取的電信號。金屬電阻應(yīng)變片組成測量橋路，利用金屬電阻絲在張力作用下伸長變細(xì)，電阻增加或減小，即金屬電阻隨所受應(yīng)變而變化的效應(yīng)而制成的。下面我們來了解一下應(yīng)變式壓力傳感器的制作工藝。
一、彈性體加工
應(yīng)變式壓力傳感器彈性體主要為金屬材料，常見的有鋁合金、合金鋼和不銹鋼材料，根據(jù)材料力學(xué)-應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系加工出各種結(jié)構(gòu)尺寸的彈性體，然后經(jīng)過熱處理、電鍍，精細(xì)打磨，最終形成合格的彈性體。
二、貼片
貼片就是利用膠粘劑,將應(yīng)變計(jì)粘貼在彈性體上,并通過一定的條件(比如升溫和加壓)，使彈性體與應(yīng)變計(jì)緊密結(jié)合,從而達(dá)到由應(yīng)變計(jì)來傳遞彈性體應(yīng)力應(yīng)變的過程。貼片是整個壓力傳感器制造過程中（機(jī)械加工部分除外）關(guān)鍵工序，貼片質(zhì)量的好壞，直接決定了一只傳感器的性能，直接影響到壓力傳感器的零點(diǎn)，零點(diǎn)補(bǔ)償，滯后，蠕變，重復(fù)性，穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)。
三、組橋
組橋是將應(yīng)變計(jì)按一定的要求連成惠斯頓電橋的過程。組橋是由焊點(diǎn)打磨掛錫、焊接導(dǎo)線的準(zhǔn)備、橋路的連接等步驟組成。
補(bǔ)償指的是對組橋結(jié)束的壓力傳感器零點(diǎn)輸出和滿量程輸出的修正。
1、對零點(diǎn)輸出的修正
壓力傳感器在應(yīng)用于，由于要與儀表相配套使用，因此需將其零位修正到一定的范圍，否則會增加整個測試系統(tǒng)的誤差。同時，由于壓力傳感器的使用時環(huán)境溫度會變化，也會引起零點(diǎn)輸出隨時間溫度變化而變化，則就需要在生產(chǎn)中對壓力傳感器零點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，將其在應(yīng)用到系統(tǒng)中后受環(huán)境影響而產(chǎn)生的變化降到符合使用要求的誤差范圍之內(nèi)。
2、對滿量程的修正
壓力傳感器在使用時，由于材料受環(huán)境溫度變化的影響,溫度升高時其彈性模量變小，使得滿量程輸出變大；當(dāng)溫度降低時彈性模量變大，使得滿量程變小。而這種滿量程隨輸出溫度變化而產(chǎn)生的變化往往大大超出壓力傳感器所允許的誤差范圍，因此就需要對這一現(xiàn)象進(jìn)行修正，即對滿量程的修正，也稱之為溫度靈敏度補(bǔ)償。一般的，對溫度靈敏度的補(bǔ)償，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時已按一定的參數(shù)進(jìn)行了修正，加入了電路橋路中。
1、測試的原理及計(jì)算
理論上的壓力傳感器輸入與輸出之間應(yīng)當(dāng)是線性關(guān)系，并且當(dāng)輸入為零時，輸出也應(yīng)當(dāng)為零。理論計(jì)算公式為y=ax（x—力、y—輸出電壓、a—靈敏度系數(shù)）；但是實(shí)際壓力傳感器不會達(dá)到以上理想的效果，非線性及其它性能會受環(huán)境、時間、材料等各種因素的影響。
2、壓力傳感器測試性能要求
測力值與輸出之間線性度要好，滯后要小，重復(fù)性要小，蠕變要小。
3、壓力傳感器的輸入輸出關(guān)系
靜態(tài)性能是被測量值處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸入—輸出關(guān)系，動態(tài)性能是輸出量與隨時間變化輸入量的影響關(guān)系。測試的目的是檢測傳感器部分靜態(tài)性能（線性、滯后、重復(fù)性、蠕變、阻抗、零位、輸出靈敏度、溫度靈敏度等）的過程。
六、密封
測試合格的壓力傳感器需要進(jìn)行必要的密封處理以增強(qiáng)傳感器的防潮性能和穩(wěn)定性，延長傳感器的使用壽命。壓力傳感器的密封可依據(jù)壓力傳感器的使用環(huán)境和壓力傳感器用戶的要求來設(shè)定。一般用與室內(nèi)環(huán)境，防護(hù)等級要求較低，一般IP65即可，這些產(chǎn)品我們一般只用硅橡膠涂敷于壓力傳感器的應(yīng)變計(jì)或電路上進(jìn)行保護(hù)即可。大多數(shù)被用于室外環(huán)境較為惡劣的壓力傳感器，則對壓力傳感器的防護(hù)等級較高，我們一般將壓力傳感器的貼片部位設(shè)計(jì)在沉孔中，防護(hù)時在沉孔中灌封硅酮樹脂，再加一保護(hù)座封蓋。這樣的防護(hù)一般可滿足IP66的要求。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，為了提高壓力傳感器的密封性能，有些壓力傳感器在應(yīng)變計(jì)貼片孔、接線處等電器元件部分焊接膜盒、蓋板、或波紋管，這種結(jié)構(gòu)的壓力傳感器的防護(hù)等級最高可達(dá)到IP68，不但可以達(dá)到防潮、防水外，也可以對一般的腐蝕性氣體、腐蝕性介質(zhì)達(dá)到防護(hù)效果。
目前壓力傳感器的焊接密封方法常見的有激光焊接和氬弧焊接，但是對于應(yīng)變式壓力傳感器，在應(yīng)力采集處焊接膜盒后，膜盒的變形會影響應(yīng)變計(jì)對彈性體的應(yīng)力采集，對于小量程壓力傳感器尤為明顯，這樣會影響壓力傳感器的線性滯后等性能，因此必須考慮每種壓力傳感器所使用膜盒的薄厚程度，通過具體的試驗(yàn)得出影響量的大小，得出合適的焊接參數(shù)，使壓力傳感器的性能達(dá)到最好。焊接的主要目的起到密封作用，因此焊接后的壓力傳感器，必須對焊縫進(jìn)行檢查，檢查方法有用眼看，有用放大器或監(jiān)視器觀測，也有氣壓試驗(yàn)和濕熱試驗(yàn)等。焊縫不能有縫隙、氣泡、氣壓后不漏氣，濕熱試驗(yàn)絕緣性能必須達(dá)到要求。為了保證外觀質(zhì)量，焊縫也應(yīng)光滑、均勻。更多壓力傳感器技術(shù)文章請?jiān)L問http://www.neohoutdoors.com
