压力传感器有哪些应用领域？

压力传感器是指利用压力差来测量压力的传感器。从物理学角度讲，压强（Pa）是指质量在空间上分布的分量，单位为牛顿，用N表示。从化学角度讲，压强（Pa）是构成元素分子链中各原子间作用力与斥力的乘积。

1、汽车电子

汽车电子在近几年得到了迅猛的发展，并逐渐取代了机械制造行业，成为汽车工业发展的一个新领域。目前，汽车已从简单地满足人们出行、生活所需转变为安全、舒适、环保的交通工具，因此汽车电子成为当今世界最具活力的新兴产业之一。

据了解，汽车电子设备在整个工业中所占的比重越来越大，而这些设备都要通过传感器来检测。传统的传感器一般由一个或多个微型继电器、微电阻和电容等组成，但随着人们对汽车安全要求的不断提高，传感器逐渐向小型化、智能化和集成化发展，目前已发展到多种类型。这些传感器可分为四大类：压力传感系统（包括加速度传感器、力传感器和位置传感）；声/光传感器；压力传感系统（主要包括活塞式和凸轮轴式）。目前在轿车上使用最多的有四种类型：加速度传感系统、力感应系统、位置感应系统以及加速度/力矩传感器。

2、工业控制

工业控制中的压力传感器主要应用于：

①工业设备和过程控制：如汽轮机、轧钢、炼油、化工、纺织、钢铁冶金等机械设备的压力控制，如液压系统的压力平衡阀和节流装置等；

②机械传动系统：如各种自动变速器、汽车发动机、起重机等等；

③食品加工系统：如各种肉类切片机等；

④自动化生产线和自动化过程控制：如各种包装设备和生产机械的压力传感器；

⑤工业过程测量与保护系统：如工业用水流量测定仪等。

3、农业

利用压力传感器进行农业灌溉水计量，可实现对水的有效利用和控制，降低生产成本，提高产量。通过压力传感器测得的土壤含水状况可以直接显示在计算机上，还可以为灌溉、节水提供依据。对于作物生长而言，通过压力传感器获得的植物压力参数与其生长量直接相关。在中国的许多农田里，由于土壤水分过多或过少都会导致作物根部土壤的含水状况不佳甚至出现死苗现象。所以通过安装压力传感器来测量土壤含水量可以有效地减少水分浪费及对土壤的直接伤害。同时，也可以利用压力传感器采集作物的生长状况数据，为作物的管理提供依据和决策参考。

4、环保

环境污染是当今世界的热点问题，各国都非常重视环境保护问题。在国家经济迅速发展和城市化的同时，环境污染也成为一个亟待解决的问题。随着社会不断进步和发展，人们对于生态保护、可持续发展理念有了新的认识，绿色经济、环保意识不断增强。环境保护的关键在于控制污染源，就需要用到各种传感器。例如：用于大气污染监测的压差计、在线酸度计、烟气温度测量仪、在线电导率测量仪、废气浓度及污染物含量测定仪、二氧化碳监测仪等。另外还可用于各种污水处理设施和空气净化系统中，如曝气池、气浮池等设备中，以监测污染物浓度为目的的各种压力传感器已得到广泛应用。

5、生物工程

生物技术在近年来有了很大的发展，但其研究与应用还比较少，其中一个重要的原因是需要使用专门的设备来监测动物，如生物传感器等。这些设备都是用来监测动物体内压强、肌肉力量等物理参数，也有一些采用的是光学传感器。随着人们对健康与生命科学认识的加深，对生物工程技术更是抱着一种狂热的态度。这种情况下，为了保证设备正常运行，需要定期测量生物工程装置中相关参数如血氧饱和度、二氧化碳浓度、压强、肌肉力量等等。但是这些传感器也都不是什么好东西，有的用来监测生物工程装置中动物的情况，有的则用来监测生物工程装置内部压力情况。因为这两种传感器都涉及到测量生物工程设备内高压环境及液体环境等物理参数。

6、建筑和土木工程行业

现代建筑的设计中，不仅要求建筑物具有一定的强度和刚度，而且还要求建筑材料、结构体系以及施工技术能适应建筑物所承受的各种荷载，如重力、弯矩、剪力和摩擦力等。由于这些荷载在结构中所占的比重很大，因此需要采用传感器来监测这些荷载。建筑材料中的钢筋混凝土结构和砌体结构由于施工时需对其进行整体浇筑，所以一般都会在其表面进行压力测量。由于水泥和混凝土等材料强度高，施工方法简便，但抗拉性能差或有收缩变形。而采用压力传感器就可以对这两种材料进行精确测量。例如钢结构中钢筋和混凝土施工时，钢筋用量会随温度变化而随之变化，所以温度测量也是一项很重要的指标。

7、医疗保健行业

压力传感器在医疗保健领域的应用也是非常广泛的。从医疗仪器、医用仪表到手术器械，都离不开压力传感器的配合。例如：超声波设备中，利用压力传感器检测超声波的大小和方向；超声波清洗机、超声显像仪中，用压力传感器监测探头位置，以便对探头进行清洗、更换；手术器械上有高压管道，用压力传感器监测管道的压力大小、方向；医用X射线设备中使用了压力传感器等等。除此之外，我们还可以通过智能手机 APP实现远程操控功能，比如：预约专家问诊；远程给患者输液；对病人进行监护、急救等。