MEMS压力传感器

一、用途

MEMS压力传感器主要用于测量压力，它能将压力信号转化为电信号，方便后续的处理和应用。在日常生活和工业生产中用途广泛，比如可以监测汽车轮胎的气压，确保行车安全；在医疗设备中，用于测量血压等人体生理参数；还能在气象监测中测量大气压力，帮助进行天气预报等。

二、常见分类

绝对压力传感器

它测量的是相对于绝对真空的压力，一般用于需要精确测量绝对压力的场合，像大气压力测量、高度计等。

表压传感器

测量的是相对于当地大气压力的压力，常用于工业过程控制、管道压力监测等，能反映压力相对于大气压的变化情况。

差压传感器

用于测量两个压力之间的差值，在流量测量、过滤器堵塞检测等方面有应用，通过测量不同位置的压力差来判断相关参数。

三、技术原理

MEMS压力传感器基于压阻效应或电容效应工作。

压阻效应原理

当压力作用在传感器的敏感膜片上时，膜片会发生变形，导致膜片上的压阻电阻值发生变化。通过惠斯通电桥等电路将电阻的变化转化为电压或电流的变化，从而实现对压力的测量。

电容效应原理

传感器的敏感膜片和固定电极构成一个电容器。当压力作用在膜片上时，膜片与固定电极之间的距离发生改变，进而导致电容值发生变化。通过测量电容的变化来确定压力的大小。

四、应用场景

汽车领域

在汽车的轮胎压力监测系统（TPMS）中，MEMS压力传感器实时监测轮胎气压。当轮胎气压异常时，系统可以及时发出告警通知。将传感器接入ThingsCloud物联网平台，能够实现数据的远程采集和监控。平台可以设置定时采集轮胎气压数据的功能，并且当气压低于或高于设定值时，自动触发告警通知，提醒驾驶员及时处理，保障行车安全。

医疗领域

在血压计中，MEMS压力传感器用于测量人体血压。通过与ThingsCloud平台连接，医护人员可以远程实时获取患者的血压数据，实现对患者健康状况的长期监测。同时，平台可以根据设定的血压阈值进行智能联动，当患者血压异常时，自动通知医生进行进一步诊断和治疗。

工业自动化

在工业生产的管道压力监测中，MEMS压力传感器可以实时监测管道内的压力。将传感器接入ThingsCloud平台后，实现数据的实时采集和分析。平台可以根据压力数据进行定时控制，例如当管道压力过高时，自动开启减压装置；当压力异常时，及时发出告警通知，确保工业生产的安全和稳定。

五、使用举例

以汽车轮胎压力监测系统为例，将MEMS压力传感器安装在汽车轮胎内，传感器实时测量轮胎气压，并将压力信号转化为电信号。通过无线传输模块将数据发送到车载接收器，车载接收器再将数据上传至ThingsCloud物联网平台。 在ThingsCloud平台上，可以设置数据采集的时间间隔，例如每5分钟采集一次轮胎气压数据。同时，设置轮胎气压的正常范围，当气压低于正常范围时，平台自动触发告警通知，通过短信、邮件等方式通知驾驶员。 此外，还可以实现智能联动功能，比如当某个轮胎气压异常时，自动在车载显示屏上显示该轮胎的位置和气压值，提醒驾驶员及时检查和处理。