由于必須測(cè)量壓力的條件、范圍和材料多種多樣，因此存在許多不同類型的壓力傳感器設(shè)計(jì)。通常壓力可以轉(zhuǎn)換為一些中間形式，例如位移。然后，傳感器將此位移轉(zhuǎn)換為電輸出，例如電壓或電流。這種形式的三種最常見的壓力傳感器是應(yīng)變計(jì)、可變電容和壓電傳感器。

　在所有壓力傳感器中，惠斯通電橋（基于應(yīng)變）傳感器是最常見的，提供滿足不同精度、尺寸、耐用性和成本限制的解決方案。橋式傳感器用于高壓和低壓應(yīng)用，可以測(cè)量絕壓、表壓或差壓。所有橋式傳感器都使用應(yīng)變片和隔膜（下圖）。

　當(dāng)壓力變化導(dǎo)致膜片偏轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)變片上的電阻也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，這可以通過數(shù)據(jù)采集（DAQ）系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。這些應(yīng)變計(jì)壓力傳感器有幾個(gè)不同的品種：粘合應(yīng)變計(jì)、濺射應(yīng)變計(jì)和半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)。

　在粘合應(yīng)變計(jì)壓力傳感器中，金屬箔應(yīng)變計(jì)實(shí)際上是粘合或粘合到測(cè)量應(yīng)變的表面上。這些粘合箔應(yīng)變計(jì)(BFSG)多年來一直是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并因其對(duì)壓力變化和大工作溫度的快速1000 Hz響應(yīng)時(shí)間而繼續(xù)使用。

　濺射應(yīng)變計(jì)制造商將一層玻璃濺射到膜片上，然后將薄金屬膜應(yīng)變計(jì)沉積到換能器的膜片上。濺射應(yīng)變計(jì)傳感器實(shí)際上在應(yīng)變計(jì)元件、絕緣層和傳感膜片之間形成分子鍵。這些儀表最適合長(zhǎng)期使用和惡劣的測(cè)量條件。

　集成電路制造商已開發(fā)出特別易于使用的復(fù)合壓力傳感器。這些設(shè)備通常采用半導(dǎo)體膜片，其上生長(zhǎng)有半導(dǎo)體應(yīng)變儀和溫度補(bǔ)償傳感器。適當(dāng)?shù)男盘?hào)調(diào)節(jié)包括在集成電路的形式中，該集成電路提供與指定范圍內(nèi)的壓力成線性比例的直流電壓或電流。

　如果這兩個(gè)金屬板之間的距離發(fā)生變化，那么兩個(gè)金屬板之間的電容就會(huì)發(fā)生變化?？勺冸娙輭毫鞲衅鳎ㄏ聢D）測(cè)量金屬膜片和固定金屬板之間的電容變化。這些壓力傳感器通常非常穩(wěn)定和線性，但對(duì)高溫敏感，并且比大多數(shù)壓力傳感器設(shè)置起來更復(fù)雜。

　壓電壓力傳感器（下圖）利用石英等天然晶體的電氣特性。這些晶體在受到壓力時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷。壓電壓力傳感器不需要外部激勵(lì)源并且非常堅(jiān)固。然而，傳感器確實(shí)需要電荷放大電路，并且非常容易受到?jīng)_擊和振動(dòng)的影響。

　壓力測(cè)量應(yīng)用中傳感器故障的一個(gè)常見原因是動(dòng)態(tài)效應(yīng)，它可能會(huì)使傳感器過載。過載壓力傳感器的一個(gè)典型例子是水錘。當(dāng)快速流動(dòng)的流體由于閥門關(guān)閉而突然停止時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。流體的動(dòng)量突然停止，這會(huì)導(dǎo)致流體被限制在其中的血管的微小伸展。這種拉伸會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力峰值，可能會(huì)損壞壓力傳感器。為了減少水錘的影響，傳感器通常在傳感器和壓力管路之間安裝一個(gè)緩沖器。

　緩沖器通常是網(wǎng)狀過濾器或燒結(jié)材料，允許加壓流體通過，但不允許大量流體通過，從而防止發(fā)生水錘時(shí)的壓力峰值。在某些應(yīng)用中，保險(xiǎn)杠是保護(hù)傳感器的不錯(cuò)選擇，但在許多測(cè)試中，峰值沖擊壓力是感興趣的區(qū)域。在這種情況下，您需要選擇不包含過度保護(hù)的壓力傳感器。