一、定义
压力温度传感器（PT传感器） 是将压力与温度敏感元件集成一体，可同时测量介质压力与温度的器件，输出两路信号或融合补偿信号。
二、工作原理
• 压力测量（主流：压阻式）
核心为扩散硅敏感膜片，受压形变→阻值变化→惠斯通电桥输出电压信号，正比于压力。
• 温度测量（主流：NTC/铂电阻）
◦ NTC热敏电阻：负温度系数，温度↑→电阻↓，常用于中低温（-40~125℃）。
◦ 铂电阻（PT100/PT1000）：精度高、稳定性好，温度与电阻线性度好，工业常用。
• 集成方式
◦ 硅微集成：同一芯片制作压力与温度敏感单元，体积小、响应快。
◦ 组合封装：压力芯片+独立温度探头（如铂电阻），结构灵活、耐高温。
◦ 薄膜集成：溅射工艺制作应变桥与热电阻，耐温可达300℃。
三、核心参数（选型关键）
• 压力范围：表压/绝压/密封表压，常用0~100kPa…100MPa。
• 温度范围：标准-40~125℃；高温型可达204~450℃；光纤型可耐800℃+。
• 精度：压力±0.1%~±0.5%FS；温度±0.1~±0.5℃。
• 输出信号：模拟（4-20mA、0-5V）、数字（I2C、SPI、CAN）。
• 介质兼容性：316L不锈钢/钛合金，适配水、油、气体、弱腐蚀介质。
四、主要类型与特点
1. 扩散硅压阻式（最通用）
◦ 优点：成本低、精度高、稳定性好。
◦ 缺点：耐温一般（≤125℃），需温度补偿。
2. 硅-蓝宝石/ SOI（高温型）
◦ 优点：无PN结漏电，耐温300~450℃，抗辐射。
3. 光纤光栅（极端高温/强电磁）
◦ 优点：全光学测量，耐温800℃+，抗电磁干扰，适合航空发动机、冶炼。
4. 薄膜式（中高温/耐腐蚀）
◦ 优点：溅射工艺，温漂小（＜50ppm/℃），耐温-100~300℃。
五、典型应用
• 汽车：进气歧管PT传感器（测增压压力与温度，修正喷油量）、变速箱油压/温度、制动系统。
• 工业液压/气动：泵站压力油温监测、压缩机、制冷系统（如HPT系列，工业制冷）。
• 能源与化工：蒸汽管道、高温反应釜、井下（耐高压高温，如Paine 211-37-520，2068bar/204℃）。
• 航空航天：发动机排气压力温度、飞行器大气数据系统。
六、选型要点
1. 压力类型：表压（通大气）、绝压（真空/低压）、密封表压（密闭环境）。
2. 温度工况：介质温度/环境温度，高温选硅-蓝宝石或光纤型。
3. 介质兼容性：腐蚀介质选316L或钛合金膜片。
4. 输出与接口：工业常用4-20mA；车载/嵌入式选CAN/I2C。
5. 精度与稳定性：计量级选±0.1%FS，工业控制±0.5%FS足够。
七、常见故障与维护
• 温漂超差：补偿电路老化或超温使用，需校准或更换高温型。
• 压力信号漂移：膜片受腐蚀/结垢，定期清洁或选耐腐蚀型号。
• 无信号：供电异常、接线松动或芯片损坏，排查电源与接线。
总结
压力温度传感器以集成化、高精度、多工况适配为核心优势，是工业控制、汽车、能源等领域的关键测量器件。选型需重点匹配压力/温度范围、介质兼容性、输出信号，并结合工况选择合适的技术类型（扩散硅/硅-蓝宝石/光纤）。