在現代科技和工業應用中，壓力傳感器作為重要的測量工具，扮演著舉足輕重的角色。其中，表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器因其各自獨特的功能和廣泛的應用領域，成為了壓力測量領域的三大核心傳感器。本文將深入探討這三種傳感器的定義、工作原理、測量對象、應用場景以及它們之間的區別。

一、表壓傳感器

定義與工作原理 表壓傳感器（Gauge Pressure Sensor）是一種測量相對壓力的傳感器，即相對于大氣壓力的壓力值。它通常包含一個感應元件（如應變片或壓阻元件）和一個電子電路，用于將壓力轉換為電信號。當外部壓力施加在感應元件上時，元件會發生微小的變形，導致電阻值發生變化，電子電路測量這種變化并將其轉換為與壓力相關的電信號。 測量對象與應用 表壓傳感器廣泛應用于工業自動化、流體控制、液位測量等領域。例如，在化工工廠中，表壓傳感器可以用于測量管道中的壓力，以確保操作在安全范圍內進行。在汽車中，表壓傳感器通常用于測量輪胎壓力，以提供駕駛員關于輪胎狀態的信息。

二、差壓傳感器

定義與工作原理 差壓傳感器（Differential Pressure Sensor）是一種測量兩個測量腔之間壓差的傳感器。它通常包含兩個與待測介質相連的腔室，通過測量腔室之間的壓差來確定壓力。差壓傳感器的工作原理基于被測壓力直接作用于傳感器的膜片上，使膜片產生與水壓成正比的微位移，進而引起電阻值的變化，電子電路檢測這種變化并轉換輸出一個相對應壓力的標準測量信號。 測量對象與應用 差壓傳感器廣泛應用于流量測量、液位測量、氣體分析等領域。在暖通空調系統中，差壓傳感器通常用于測量空氣過濾器的堵塞程度，以便及時更換。此外，差壓傳感器還用于測量汽車發動機尾氣顆粒捕集器前后通道的尾氣壓力差，以判斷捕集器中顆粒的積聚程度，從而決定“再生”觸發時刻及額外燃料注入量。

三、絕壓傳感器

定義與工作原理 絕壓傳感器（Absolute Pressure Sensor）是一種測量相對于真空或絕對零點的壓力的傳感器。與表壓傳感器不同，絕壓傳感器不僅測量被測介質的壓力，還考慮到環境中的氣壓。絕壓傳感器的工作原理與表壓傳感器類似，但其參考點是絕對真空或絕對零點而不是大氣壓力。 測量對象與應用 絕壓傳感器廣泛應用于大氣壓力測量、高海拔氣象觀測、氣象預報等領域。在醫療領域，絕壓傳感器用于監測呼吸機中的氣體壓力。此外，絕壓傳感器還用于測量進氣壓力，以優化發動機性能和燃油經濟性。

四、三種傳感器的區別

測量對象：

表壓傳感器測量相對于大氣壓力的壓力。

差壓傳感器測量兩個測量腔之間的壓差。

絕壓傳感器測量相對于真空的壓力值。

測量原理：

表壓傳感器采用絕對壓力傳感器和大氣壓力傳感器進行測量，通過計算絕對壓力與大氣壓力之間的差異來計算表面壓力。

差壓傳感器使用兩個壓力傳感器來測量兩個位置之間的壓差。

絕壓傳感器采用絕對壓力傳感器進行測量，將測量結果減去大氣壓力，獲得絕壓力。

測量范圍：

表壓傳感器通常具有較大的測量范圍，可以測量高壓和低壓。

差壓傳感器通常用于較小的壓差測量范圍。

絕壓傳感器的測量范圍則根據具體應用而定，但通常需要考慮真空狀態。

應用場景：

表壓傳感器常用于工業自動化、汽車工業、醫療設備等領域。

差壓傳感器廣泛應用于流量測量、液位測量、氣體分析等領域。

絕壓傳感器則更側重于大氣壓力測量、高海拔氣象觀測等需要精確測量壓力的應用場景。

五、結論

表壓傳感器、差壓傳感器和絕壓傳感器作為壓力測量領域的三大核心傳感器，各自具有獨特的功能和廣泛的應用領域。通過深入了解它們的工作原理、測量對象和應用場景，我們可以更好地選擇和使用這些傳感器，以滿足不同領域的測量需求。隨著科技的不斷發展，這些傳感器的性能和精度將不斷提升，為工業生產和科學研究提供更加可靠和準確的測量數據。

審核編輯 黃宇