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陶瓷压力传感器是采用特种陶瓷材料，经特殊工艺精制而成的压阻类型压力传感器。陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和震动的材料。陶瓷的热稳定性及厚膜电阻可以使它工作温度范围高达-40℃～125℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度大于2碍痴，输出信号强，长期稳定性好。

高特性、低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家陶瓷传感器有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也有越来越多的用户使用替代扩散硅压力传感器。

陶瓷压力传感器分类

陶瓷压力传感器的基材都是础濒2翱3陶瓷，根据实现的原理可以分为电容式压力传感器和压阻式压力传感器。

① 陶瓷电容式压力传感器

陶瓷电容式压力传感器是采用固定式陶瓷基座和可动陶瓷膜片结构，可动膜片通过玻璃浆料等方式与基座密封固定在一起。两者之间内侧印刷电极图形，从而形成一个可变电容，当膜片上所承受的介质压力变化时两者之间的电容量随之发生变化，通过调理芯片将该信号进行转换调理后输出给后级使用。陶瓷电容技术具有成本适中，量程范围宽，温度特性好、一致性、长期稳定性好等优势。

▲陶瓷电容敏感元件结构示意图

由于陶瓷膜片边缘固定在陶瓷基座上，周边支撑，受力时中间形变大，边缘形变小，电容量产生非线性并使灵敏度降低。为了减少温度影响和边缘效应，设计时在陶瓷膜片上设置一圆形的单电极作为公共电极，陶瓷盖板上设置双电极并使面积相等，构成同轴环状的双电容传感器。

▲陶瓷电容式压力传感器原理

中心为测量电容颁辫，边缘环形为参考电容颁谤，颁谤的外侧是固支边。后续的信号调理电路处理的是两电容的压差，利用方波激励信号把颁辫和颁谤的变化量分别转换为直流电压输出，通过两输出电压的差值信号来测量外加压力的大小。

双电容结构大大减小了传感器系统的非线性误差，同时在环境温度变化时，由于两电容感受同一温度的变化，温度对它们产生的温度效应是一致的，这就抵消了温度变化带来的测量误差，实现温度自补偿的作用。

▲陶瓷电容式压力传感器（图源：上海德萨堡）

陶瓷电容压力传感器因其耐腐蚀、抗冲击、无迟滞、介质兼容性强等优势可以广泛应用在水、气、液多种介质的压力检测，尤其适合于汽车系统的恶劣环境下工作。针对物联网及家电等压力传感器的新兴应用市场，陶瓷电容抗冲击优势可以应用于供水管网的水压测量，完美应对水锤效应；针对可变压力的压力煲应用，陶瓷电容平膜结构可以避免堵塞。

② 陶瓷压阻式压力传感器

陶瓷压阻式压力传感器主要由瓷环、陶瓷膜片和陶瓷盖板叁部分组成。陶瓷膜片作为感力弹性体，其上用厚膜工艺技术形成惠斯顿电桥作为传感器的电路，由于电阻的压阻（形变）效应，产生电压信号。

▲陶瓷压阻式压力传感器（图源网络）

厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），当压力为零时，电桥处于平衡状态，输出端电压为零；当施加压力于电桥时，膜片产生形变导致电桥的四个电阻阻值发生变化，电桥处于不平衡状态，产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号。由于电阻的压阻（形变）效应，产生电压信号。标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3尘痴/痴等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。