压力传感器类型
表压（Gauge Pressure, GP）
表压是相对于大气压的压力。大多数日常使用的压力传感器（如轮胎压力表）都是表压传感器
- 例如：一个轮胎的内部压力测量值为 250 kPa（表压），表示该压力比大气压 101.3 kPa 高出 250 kPa
- 计算公式：$P_{\text{表}} = P_{\text{绝}} - P_{\text{大气}}$
绝压（Absolute Pressure, AP）
绝压是相对于绝对真空（0 Pa）的压力，常用于气象测量、航空和工业真空系统等领域
- 例如：标准大气压 101.3 kPa 就是一个绝对压力值
- 计算公式：$P_{\text{绝}} = P_{\text{表}} + P_{\text{大气}}$
差压（Differential Pressure, DP）
差压是指两个不同位置之间的压力差，广泛用于流量计（如孔板流量计）、过滤器监测等
- 例如：测量管道内流体的进出口压力差，以计算流量或监测堵塞情况
- 计算公式：$P_{\text{差}} = P_1 - P_2$
复合压（Compound Pressure, CP）
复合压可以测量正压和负压（真空），适用于既需要测量正压，又要测量真空的应用场景，如空调系统和气体泄漏检测等
- 例如：空调系统可能会测量 -50 kPa（真空） 到 +300 kPa 之间的压力范围
小结
| 类型 | 参考压力 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 表压 | 大气压 | 轮胎压力、液压系统 |
| 绝压 | 绝对真空 | 气象、航空、真空设备 |
| 差压 | 两点之间 | 流量计、过滤器监测 |
| 复合压 | 大气压（正压 + 负压） | 空调、气体泄漏检测 |
某压力传感器技术特点：放大型SDX - SDX系列 - Product - 上海圣色传感技术有限公司_Sensepa_专业定制_压力传感器_压力变送器_倾角开关_角度传感器
主要参数有
- 供电电压
- 供电电流
- 压力量程
- 零点输出
- 满量程输出
- 输出源电流
- 精度
- 响应时间
- 过载压力
- 补偿温度
- 工作温度
- 储存温度
零点输出电压
以上举例的压力传感器中，零点输出是0.5V（或其他非零电压），并不一定是零点对应的 0V，这样做有什么好处呢：
- 防止负压或负信号
- 在单电源供电系统（如 5V 或 10V）中，如果传感器的零点输出为 0V，那么负压可能无法正确检测，甚至可能被误认为是断开或故障
- 采用 0.5V 零点 可以让传感器支持一定范围的负压（如 -100 kPa ～ +100 kPa）
- 防止传感器零漂影响：传感器在长时间使用后，可能会发生零漂，如果零点设为 0V，一旦零漂出现，可能会导致负压误判或数据错误；设定 0.5V 零点 可以给零点漂移留有一定的容错空间，提高稳定性
- 避免信号处理中的非线性问题
- 许多传感器输出信号后，会经过运算放大器、ADC（模数转换器）等电路处理，而 0V 信号可能会遇到非线性误差，或者导致放大电路无法正常工作
- 适应标准信号输出
- 工业标准信号常见的输出范围：
- 0.5V ～ 4.5V（对应 0% ～ 100% 压力范围）
- 1V ～ 5V（适用于部分控制系统）
- 4mA ～ 20mA（常见于工业自动化传感器）
- 其中 0.5V ～ 4.5V 这种方式可以避免 0V（可能被误认为断线），同时提供较大的信号范围，方便后续信号处理
- 工业标准信号常见的输出范围：
补偿温度
以上举例的压力传感器中，温度补偿范围为 0-85℃，那么补偿温度有什么意义：
- 压力传感器通常由应变片、MEMS 芯片等敏感元件构成，温度变化会影响其电阻值、灵敏度、零点漂移等特性，导致误差。如果没有温度补偿，环境温度变化会导致传感器输出偏差
- 补偿温度范围（0～85℃） 说明在该范围内，传感器的测量误差已经过工厂校准和补偿，误差被控制在规格书允许的范围内；超出补偿温度范围（如低于 0℃ 或高于 85℃），传感器仍可工作，但误差可能增大，不再符合精度指标
常见的补偿方式有：
- 温度传感器补偿：内置温度传感器，实时检测温度变化，进行数字或模拟补偿。
- 激光修正补偿：在生产时，工厂通过激光调整电阻或 EEPROM 校准参数，减少温度漂移
- 通过激光修正电阻，改变传感器的电桥平衡，使其零点漂移最小化
- 通过测试不同温度点的传感器误差，并计算补偿参数，写入 EEPROM，让传感器自动修正漂移
- 软件补偿：某些智能传感器可通过 MCU 计算修正温漂误差。
压力传感器按工作原理分类
- 应变片式（Strain Gauge）：利用惠斯通电桥测量压力引起的微小变形，广泛用于工业控制
- 压阻式（Piezoresistive）：常见于 MEMS 传感器，灵敏度高，但需要温度补偿
- 电容式（Capacitive）：用于测量小压力变化，如医疗设备
- 谐振式（Resonant）：通过频率变化检测压力，常用于高精度测量
- 光纤式（Optical Fiber）：适用于高温、高压、强电磁干扰环境
使用注意事项
- 选型注意
- 量程匹配：压力传感器的满量程应略大于工作压力的 1.5～2 倍，以防止过载损坏。
- 工作温度：确保传感器的补偿温度和工作温度符合环境要求。
- 防护等级（IP 级别）
- 安装与维护
- 传感器安装方向：
- 液体测量：传感器应安装在管道下方，避免气泡影响
- 气体测量：传感器应安装在管道上方，避免冷凝水影响
- 避免机械冲击与振动，必要时加减震装置
- 防止电磁干扰：
- 传感器信号线避免与强电电缆并行敷设
- 使用屏蔽电缆，并在单侧接地 (屏蔽层的一端接地，外部电磁干扰通过屏蔽层流入接地)
- 定期校准
- 一般压力传感器建议每 6 个月至 1 年校准一次
- 传感器安装方向：