【雕爷学编程】Arduino动手做（148）---MD-PS002压力传感器模块

  原标题：【雕爷学编程】Arduino动手做（148）---MD-PS002压力传感器模块

  37款传感器与执行器的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手尝试系列实验，不管成功（程序走通）与否，都会记录下来—小小的进步或是搞不掂的问题，希望可以抛砖引玉。

  量 程：150kpa（绝压）压力范围从线psi均为此量程。即可以测线kpa），也可用于测量正压，亦可用于复合量程（正负压检测）。

  汽车：胎压计，车载气泵，MAP传感器，诊断仪，蒸汽机和悬置机构控制，汽车传感器。

  是利用单晶硅的压阻效应制成的。在硅膜片特定方向上扩散4个等值的半导体电阻，并连接成惠斯通电桥，作为力——电变换器的敏感元件。当膜片受到外界压力作用，电桥失去平衡时，若对电桥加激励电源（恒流和恒压），便可得到与被测压力成正比的输出电压，进而达到测压的目的。

  ①基体，直接承受被测应力；②波纹膜片，将被测应力传递到芯片；③芯片，检测被测应力。芯片是在硅弹性膜片上，用半导体制造技术在确定晶向制作相同的4个感压电阻，将他们连成惠斯通电桥构成了基本的压力敏感元件。

  膜片即是力敏电阻的衬底，又是外加应力的承受体，所以是压力传感元件的核心部分。在硅膜片上的背面要用机械或化学腐蚀的方法加工成中间很薄的凹状，称为硅杯，在它的正面制作压阻全桥。如果硅杯是圆形的凹坑，就称为圆形膜片。膜片还有方形、矩形等多种形式。当存在外加应力时，膜片上各处受到的应力是不同的。4个桥臂电阻在模板上的位置与方向设置要根据晶向和应力来决定。

  膜片的设计和制作决定了传感器的性能及量程。图所示的是一种充油封装结构，在传感器的波纹膜片及芯片之间填充了硅油，这种结构的压力传感器已相当成熟。量程为0～100kPa至0～60MPa，工作时候的温度为-55℃～125℃，精度为0.5%～0.1%；可以在一定程度上完成表压、绝压测量。

  我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。 我们大家都知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新再回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能会产生出电的效应，这是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。 压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围以内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失。

  +IN和-IN 为传感器提供恒流源或者是恒压源，可以是5伏恒压源，或是1mA的恒流源。-OUT和+OUT提供输出电压信号，150KP的压力传感器输出电压的范围大约在60-100mv。由于被测量的压力值变动，经传感器得到电信号幅度很小，没有办法进行A/D转换，实际使用必须要有二级运算放大器。本例实验只是简单测试。