常用的力敏传感器有哪些种类?各有什么特点

力敏传感器有电阻式、电容式、电感式、压电式和电流式等多种形式，它们各有优缺点。半导体压力传感器的主要技术性能：输出3~20mV/V，精度0.25%，频率0~ 5000Hz；工作温度-55~120摄氏度。这种传感器的优点是体积小、成本低，缺点是对湿度十分敏感。

压电式力敏传感器的优点是灵敏度高，工作温度范围宽（-70~250摄氏度），缺点是成本稍高。近年来，压电式力敏传感器的应用领域和市场销售额明显扩大。

力敏传感器是用来检测气体、固体、液体等物质间相互作用力的传感器。常用材料有半导体、金属及合成材料。常用的主要是硅压阻式力敏传感器和电容式力敏传感器，硅压力传感器优点是，灵敏度好、精度高、缺点是受温度影响大。

力敏传感器的工作原理

电阻应变式传感器是通过d性敏感元件将外部的应力转换成应变ε，再根据电阻应变效应，由电阻应变片将应变转换成电阻值的微小变化，通过测量电桥转换成电压或电流的输出。

力敏传感器是使用很广泛的一种传感器，它是生产过程中自动化检测的重要部件，它的种类很多，有直接将力变换为电量的如压电式、压阻式等，有经d性敏感元件转换后再转换成电量的如电阻式、电容式和电感式等。它主要用于两个方面：测力和称重。

挖掘机压力传感器作用详解

挖掘机压力传感器介绍

力敏传感器是使用最广泛的一种传感器，它是检测气体、液体、固体等所有物质间作用力能量的总称，也包括测量高于大气压的压力计以及测量低于大气压的真空计。力敏传感器的种类甚多、传统的测量方法是利用d性元件的形变和位移来表示，但它的体积大、笨重、输出非线性。随着微电子技术的.发展，利用半导体材料的压阻效应和良好的d性，研制出半导体力敏传感器，主要有硅压阻式和电容式两种，它们具有体积小、重量轻、灵敏度高等优点，因此半导体力敏传感器得到广泛应用。当对一块半导体在某一晶向上施加应力时，其电阻率会产生一定的变化。这种导体电阻率变化和应力之间的相互关系称为半导体压阻效应，利用此效应制成的力学量传感器称为压阻式力敏传感器，它有两种类型，一类是将半导体应变计粘贴在d性元件上制成的传感器，称为粘贴型压阻式传感器，另一类是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩散电阻，使应变计与硅衬底形成同一整体的传感器，称为抓散型压阻式传感器。

粘贴型压阻式力敏传感器由四只半导体应变片接成全桥形式，用粘合剂贴在d性元件上构成，它具有很高的应变灵敏系数，一般为20~200，因此输出高，输出灵敏度一般15~0mV/V，但易发生零点漂移与蠕变，同时还存在半导体应变片和d性元件热膨胀所带来的温度漂移等影响。扩散型压阻式力敏传感器大都采用单晶硅和半导体平面工艺制成的。一般以 N型硅为衬底，采用氧化、扩散等工艺将硼原子沿给定的晶向扩散到n 型硅衬底材料中，形成P 型扩散层。

结果硼扩散区便形成应变电阻，并用衬底形成一个整体，当它受到压力作用时，应变电阻发生变化，从而使输出发生变化。

玉阻式力敏传感器有灵敏度高、精度高、体积小、重量轻、工作频率高、结构简单、工作可靠、寿命长等特点。

电容式力敏传感器近来得到了迅速发展，这种传感器的核心部分是对压力敏感的电容器。力敏电容器的电容量是由电极面积和两个电极间的距离决定。

当硅膜片两边存在压力差时，硅膜片产生形变，电容器极板间的间距发生变化，从而引起电容量的变化。这样，电容变化量与压差有关，因此，就可作为力敏传感器。它与压阻式力敏传感器相比，具有灵敏度高、温度稳定性好、压力量程大等特点。

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