コアの動作原理

圧力センサは媒体の圧力変化を検出することによって、測定可能な電気信号に変換し、一般的な原理は3種類に分けられる：

電圧抵抗式：半導体材料の電圧抵抗効果を利用して、圧力変化時の抵抗値変化、ホイートストンブリッジを通じて電圧信号を出力する。例えば、MEMS圧力抵抗センサはマイクロ機械加工技術を通じて圧力抵抗素子をシリコン膜に集積し、感度が高く、0-1 MPaなどの低圧力測定に適している。

圧電式：圧電材料の正圧電効果に基づいて、圧力は材料に電荷を発生させ、電荷量は圧力に比例する。例えば、石英結晶やPVDF圧電センサは振動、衝撃などの動的圧力測定によく用いられるが、電荷増幅器に合わせて使用する必要があり、静的圧力を測定することはできない。

容量式：圧力によって容量極板の間隔または誘電率を変え、容量値は圧力によって変化する。例えば、セラミック容量センサーはセラミック膜片と固定電極を用いて容量を構成し、安定性がよく、中高圧シーン（例えば1〜60 MPa）に適している。

主なパフォーマンスパラメータ

レンジ：適用シーンに応じて選択する（例えば、気圧測定は0-100 kPa、油圧システムは0-100 MPaを選択する）。

精度：線形度、ヒステリシス、反復性を含み、総合誤差は通常フルレンジのパーセント（±0.5%FS）として表される。

出力信号：アナログ出力（例えば4-20 mA、0-5 V）は干渉抵抗力が強く、デジタル出力（例えばI²C、RS 485）は集積に便利である。

媒体互換性：センサーと測定媒体の化学的適合性を考慮する必要がある（腐食性液体のようにステンレス鋼またはセラミック材質を選択する必要がある）。

選択ガイド

低圧シーン（例えば医療設備、HVAC）：圧力抵抗式MEMSセンサーを選択し、体積が小さく、コストが低い。

動的圧力（例えばエンジン試験、爆発衝撃）：圧電式センサを選択し、応答速度が速い（マイクロ秒級）。

中高圧工業シーン（例えば油圧システム、石油化学工業）：セラミックコンデンサまたは拡散シリコンセンサを選択し、高圧に耐え、安定性が高い。

劣悪な環境（例えば高温、強腐食）：セラミックスまたはステンレス鋼を選んで包装し、保護等級はIP 67以上に達する。

例：タンク水位（圧力範囲0-0.1 MPa）を測定する必要がある場合、圧力抵抗式センサー（レンジ0-0.2 MPa、出力4-20 mA）を選択可能、自動車エンジンのノッキング圧力（過渡高圧）を監視する場合、圧電式センサ（レンジ0-50 MPa、応答時間<1μs）が必要である。