美國(guó)PCB高溫單軸加速度357B69/357C90產(chǎn)品信息服務(wù):PCB壓力傳感器介紹 壓電式壓力傳感器常用來測(cè)量動(dòng)態(tài)壓力，一般不適用于靜態(tài)壓力的測(cè)量。動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量(典型應(yīng)用如湍流，，彈道和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒等)需要用到有特殊功能的傳感器，包括快速響應(yīng)，外殼堅(jiān)固，高剛度，可擴(kuò)展量程和可以測(cè)量準(zhǔn)靜態(tài)壓力的能力。

PCB生產(chǎn)和制造兩種類型的動(dòng)態(tài)壓力傳感器，電荷型以及ICP電壓型。電荷型壓力傳感器輸出高阻抗的電荷信號(hào)，ICP電壓型傳感器特點(diǎn)是內(nèi)置集成放大電路，可以將高阻抗電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換成低阻抗電壓輸出

壓力傳感器是一種用于測(cè)量壓力變化的電子器件，它能夠?qū)毫ψ兓D(zhuǎn)換為電信號(hào)的形式表示出來。壓力傳感器的工作原理基于不同的技術(shù)和材料，
包括但不限于壓電效應(yīng)、應(yīng)變效應(yīng)和壓阻效應(yīng)等。這些原理通過測(cè)量壓力變化時(shí)，傳感器內(nèi)部某種物理量（如電阻、電容、電感等）
的變化來反映壓力的大小。12

壓電式壓力傳感器利用正壓電效應(yīng)制成，通過測(cè)量壓力變化來檢測(cè)壓力，其種類繁多，包括膜片式和活塞式等。

電阻式壓力傳感器基于應(yīng)變效應(yīng)工作，當(dāng)外界力作用使導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值相應(yīng)發(fā)生變化，通過測(cè)量電阻
值的變化來得知被測(cè)機(jī)械量的大小。

半導(dǎo)體壓力傳感器利用壓阻效應(yīng)工作，當(dāng)半導(dǎo)體材料某一軸向受外力作用時(shí)，其電阻率發(fā)生變化，通過測(cè)量電阻變化來轉(zhuǎn)換為測(cè)的應(yīng)變值。

此外，壓力傳感器在工業(yè)實(shí)踐中應(yīng)用廣泛，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。它們不僅可以
用于檢測(cè)水壓、氣壓、油壓等，還可以用于檢測(cè)車輪的扭力、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力等。

壓力傳感器的接線方式基本一致，通常有二線制、三線制、四線制等不同的接線方式。在應(yīng)用中，壓力傳感器需要進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)試，
以確保其準(zhǔn)確性和可靠性。

電容式傳聲器是聲學(xué)測(cè)量中常用的傳聲器類型，其性能對(duì)測(cè)量精度有著重要的影響。電容式傳聲器有三種響應(yīng)類型，分別是：自由場(chǎng)、壓力場(chǎng)和隨機(jī)入射場(chǎng)。下面，就讓我們一一來了解一下這三種響應(yīng)類型及不同響應(yīng)類型的傳聲器的選擇。

自由場(chǎng)傳聲器

Free Field

常用的響應(yīng)類型是自由場(chǎng)類型，如圖1所示。當(dāng)聲音來自單一方向和單一聲源， 聲波的傳播方向和傳聲器膜片垂直（0°入射角），且測(cè)試環(huán)境中的聲反射降為最小時(shí)，這種情況下自由場(chǎng)傳聲器的測(cè)量結(jié)果最為精確。

圖1 自由場(chǎng)傳聲器

自由場(chǎng)傳聲器設(shè)計(jì)用于測(cè)量膜片處的聲壓，假設(shè)傳聲器對(duì)原來的聲場(chǎng)沒有影響，仿佛傳聲器不存在一樣。但是，當(dāng)頻率高到聲波波長(zhǎng)和傳聲器的尺寸接近時(shí)，傳聲器放在聲場(chǎng)中后，衍射效應(yīng)會(huì)改變?cè)瓉淼穆晥?chǎng)。這個(gè)效應(yīng)在傳聲器的設(shè)計(jì)和校準(zhǔn)時(shí)必須要予以考慮，以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的精度。

自由場(chǎng)傳聲器適用于空曠的沒有反射物的環(huán)境下，如消聲室和開闊地等這些場(chǎng)合。

壓力場(chǎng)傳聲器

Pressure

第二種響應(yīng)類型稱為壓力場(chǎng)傳聲器，如圖2所示。電容式壓力場(chǎng)傳聲器的使用方法和壓電式或標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器類似，典型用于在管道或空腔中測(cè)量聲壓。壓力場(chǎng)傳聲器通常安裝在墻或者面板中，傳聲器的測(cè)量表面與物體表面平齊。壓力場(chǎng)傳聲器不需要考慮傳聲器本身對(duì)聲場(chǎng)的影響。壓力場(chǎng)中各處的幅值和相位視為是相等的。

圖2 壓力場(chǎng)傳聲器

壓力場(chǎng)傳聲器通常用于尺寸小于聲波波長(zhǎng)的圍隔中。測(cè)試施加于墻上、機(jī)翼上、結(jié)構(gòu)（如管道、殼、空腔等）內(nèi)部的聲壓都是壓力場(chǎng)傳聲器的應(yīng)用實(shí)例。

隨機(jī)入射場(chǎng)傳聲器

Random

Incident

第三種類型稱為隨機(jī)入射場(chǎng)傳聲器，如圖3所示。

圖3 隨機(jī)入射場(chǎng)傳聲器

這類傳聲器也被稱作擴(kuò)散場(chǎng)傳聲器。隨機(jī)入射場(chǎng)傳聲器設(shè)計(jì)為全指向性，測(cè)量來自多方向、多聲源、多次反射的聲壓。隨機(jī)入射場(chǎng)傳聲器需要補(bǔ)償其自身對(duì)聲場(chǎng)的影響。為得到擴(kuò)散場(chǎng)中的精確響應(yīng)，需要考慮對(duì)所有標(biāo)定過的入射角度的凈效應(yīng)做平均。這項(xiàng)工作是由傳聲器制造商在設(shè)計(jì)和標(biāo)定階段完成的。

當(dāng)在混響室、教堂或者其他具有硬反射墻面的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行聲學(xué)測(cè)量時(shí)，應(yīng)該使用隨機(jī)入射場(chǎng)傳聲器，以精確地測(cè)量來自多聲源的聲音。

不同響應(yīng)類型傳聲器的選擇

在低頻（≤1 kHz）時(shí)，不論傳聲器的響應(yīng)類型是自由場(chǎng)，隨機(jī)入射場(chǎng)，還是壓力場(chǎng)，其輸出的測(cè)試數(shù)據(jù)是一致的，差別在0.2dB以內(nèi)，因此，可以選用任意一種類型的傳聲器進(jìn)行測(cè)試。

隨著測(cè)試頻率的增高，聲波波長(zhǎng)變小。當(dāng)聲波的波長(zhǎng)和傳聲器本身的尺寸接近時(shí)，不同響應(yīng)類型的傳聲器的輸出之間的差異開始變大。

如圖4所示，對(duì)于1/2?傳聲器，在20 kHz頻率點(diǎn)處，不同響應(yīng)類型的傳聲器的輸出的差異接近10 dB。換言之，如果在自由場(chǎng)聲場(chǎng)中，采用1/2?的壓力場(chǎng)傳聲器進(jìn)行聲壓測(cè)量，其誤差接近10 dB。

圖4  不同響應(yīng)類型的1/2?傳聲器的輸出的比較

從圖5可以看到，對(duì)于1/4?（6mm）傳聲器，在20 kHz頻率點(diǎn)處，不同響應(yīng)類型的傳聲器的輸出的差異接近6dB，小于1/2?傳聲器的10 dB的差異。

圖5 不同響應(yīng)類型的1/4?傳聲器的輸出的比較

PCB壓力傳感器：Model 101A 101A02 101A03 101A04 101A05 101A06 102A02 102A05 102A07 102A08

Model 102A09 102A10 102A11 102A12 102A13  102A14 102A17 102A21 102A43 102A44

Model 102A45 102B 102A 102B03 102A03 102B04 102A04 102B06 102A06 102B15 102A15

Model 102B16 102A16 102B18 102A18 102M206 103B01 103B02 103B03 103B11 103B12

Model 103B13 105C02 105C03 105C12 105C13 105C22 105C23 105C33 105C43 106B

Model 106B50 106B51 106B52 106C10 106C20 106M160 108A02 108A04 108B01 108B03

Model 108B11 108B13 109B01 109B02 109C11 109C12 111A21 111A22 111A23 111A24

Model 111A26 112A03 112A05 112A21 112A22 112A23 112B10 112B11 112B13 113B03

Model 113B21 113A03 113A21 113B22 113A22 113B23 113A23 113B24 113A24 113A26

Model 113B26 113B27 113A27 113B28  113A28 113B31 113B32 113B33 113B34 113B36  Model 113B37 113B38 116B

116B02 116B03 117B01 117B65,117B101 & SUB 117B03

Model 117B10 117B104 117B106 117B107 117B108 117B111 117B118 117B12 117B125

Model 117B13 117B141 117B17 117B171 117B18 117B181 117B184 117B188 117B199

Model 117B205 117B221 117B222  117B223 117B224 117B227 117B228 117B229 117B230

Model 117B232 117B235 117B237 117B238 117B242 117B243 117B25 117B28 117B30

Model 117B31 117B37 117B38 117B39 117B41 117B42 117B43 117B44 117B58 117B66

Model 117B66 117B100 117B67 117B69 117B70 117B71 117B72 117B73 117B75 117B97

Model 118A02 118B01 118B03 118B06 118B11 118B13 119B 119B02  119B11 119B12

Model 121A21 121A22 121A23 121A31 121A32 121A33 121A41 121A44 121A45 122A

Model 122A21 122A22 122A24 123A 123A21 123A22 123A23 123A24 124A 124A21

Model 124A22 124A24 132A31 132A32 132A35 132A36 132A37 134A 134A02 134A22

Model 134A23 134A24 134A27 136A 137A21137A22 137A23 137A24

138A 138A01Model 138A02 138A05 138A06 138A10 138A11 138A24 138A25