應(yīng)變式、壓阻式、壓電式傳感器特性比較  

1．應(yīng)變式傳感器 

應(yīng)變式傳感器是把力的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量的，應(yīng)變片是由金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體制成的電阻體，其阻值隨力所產(chǎn)生的應(yīng)變而變化。應(yīng)變效應(yīng)是導(dǎo)體受機(jī)械變形時(shí)，其電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象。 

2．壓阻式傳感器

壓阻式傳感器的靈敏度比金屬絲式應(yīng)變片的靈敏度高，其精度好，而且響應(yīng)頻率好，工作可靠。缺點(diǎn)是受溫度影響較大，應(yīng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償壓阻效應(yīng)是物質(zhì)受外力作用發(fā)生變形時(shí)，其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。 

3．壓電式傳感器 

壓電式傳感器的原理是基于某些晶體材料的壓電效應(yīng)，目前廣泛使用的壓電材料有石英和鈦酸鋇等，當(dāng)這些晶體受壓力作用發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，在其相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上產(chǎn)生異性電荷，這種現(xiàn)象稱為“壓電效應(yīng)”。 

壓電式壓力傳感器不能用作靜態(tài)測(cè)量，一般用于測(cè)量脈動(dòng)壓力，不能測(cè)量靜壓力； 壓電傳感器產(chǎn)生的信號(hào)很弱而輸出阻抗很高，必須根據(jù)壓電傳感器的輸出要求，將微弱的信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓放大或電荷放大（一般是電荷放大），同時(shí)把高輸出阻抗變換成低輸出阻抗，此信號(hào)才能被示波器或其他二次儀表接受。 

壓電式傳感器與壓阻式傳感器的區(qū)別及其優(yōu)缺點(diǎn) 

前邊的那個(gè)受電場(chǎng)的干擾，后邊那個(gè)受溫度的干擾，看你用在那個(gè)場(chǎng)合。  前者的原理是壓電效應(yīng)，后者原理是受力后的應(yīng)變。 

前者的缺點(diǎn)是電荷泄露，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度和信噪比高。 

后者的缺點(diǎn)是信噪比不高，而且結(jié)構(gòu)比前者復(fù)雜，優(yōu)點(diǎn)是便宜，耐用，頻率響應(yīng)好。 

壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。其基片可直接作為測(cè)量傳感元件，擴(kuò)散電阻在基片內(nèi)接成電橋形式。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時(shí)，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。 

用作壓阻式傳感器的基片（或稱膜片）材料主要為硅片和鍺片，硅片為敏感 材料而制成的硅壓阻傳感器越來(lái)越受到人們的重視，尤其是以測(cè)量壓力和速度的固態(tài)壓阻式傳感器應(yīng)用最為普遍。 

壓電式傳感器：基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測(cè)量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測(cè)量力和能變換為力的非電物理量，如壓力、加速度等(見壓電式壓力傳感器、加速度計(jì))。它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和重量輕等。缺點(diǎn)是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來(lái)克服這一缺陷。配套儀表和低噪聲、小電容、高絕緣電阻電纜的出現(xiàn)，使壓電傳感器的使用更為方便。它廣泛應(yīng)用于工程力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電聲學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域。