氣壓感測器 Pressure Sensor 工作原理介紹

這個系列的感測器文章中斷了一陣子，先從這篇介紹氣壓感測器 (Pressure Sensor)的文章重新開始吧~

這裡提到的pressure sensor，是指用來檢測大氣壓力的感測器，也就是氣壓感測器，目前普及的程度雖然不像加速度計這麼常見，近年來也慢慢地應用在各種消費性電子產品上，如中高階手機與各式運動手錶/手環等。

目前最常見的應用就是利用內建pressure sensor 功能來偵測高度。得到高度資訊可以作為輔助功能，例如得到更精確卡路里資訊等。高度的計算可以從氣壓差異得到，一個簡易的算法是

這個簡易的算法會因為大氣壓力和高度之間的非線性關係而產生誤差。

更精確的公式如下:

H = 高度 (單位: m)

P = 從pressure sensor 量測到的氣壓值 (單位: Pa)
p0 = 海平面的參考氣壓值 (一般約為 101325 Pa)

如果以Si 半導體材料看，Pressure Sensor的工作原理可分為電容式、壓電式與壓阻式，目前較為常見的為壓阻式的pressure sensor, 也是Ethan在工作上常常遇到的類型。

Pressure Sensor依照工作原理可分為:

• 壓阻式 (piezoresistive)  最常用

• 電容式 (Capacitive)

• 壓電式 (piezoelectric)

壓阻式 (piezo-resistive) 顧名思義就是由透過壓力變化，會產生電阻變化。
如下圖的工作原理，氣壓經過壓力薄膜結構變成應力變形, 應變經由壓阻效應變成電阻變化, 經由電阻本身連接的電橋電路(如惠斯頓電橋)變成電壓變化, 讓後續的電路處理更為方便。

壓阻式氣壓感測器工作原理

希望透過此文章，可以讓大家更了解氣壓感測器的工作原理。