硅壓阻擴(kuò)散硅壓力傳感器采用高精度半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片組成的惠斯通電橋作為力電轉(zhuǎn)換的測(cè)量電路，具有測(cè)量精度高、功耗低、成本極低的特點(diǎn)。

查爾斯·惠斯通生于1802年2月6日，是英國(guó)物理學(xué)家。他首次使用惠斯通電橋精確測(cè)量電阻，這在實(shí)驗(yàn)室中得到廣泛應(yīng)用，然后到了今天，惠斯通已經(jīng)被廣發(fā)應(yīng)用在多個(gè)類型的壓力變送器中，也成就了壓阻式壓力變送器今時(shí)今日在傳感器領(lǐng)域的地位。

四個(gè)電阻R1、R2、R3、R4連成四邊形，稱為電橋的四個(gè)臂。四邊形的一個(gè)對(duì)角線連有檢流計(jì)，稱為“橋”；四邊形的另一對(duì)角線接上電源，稱為電橋的“電源對(duì)角線”。E為線路中供電電源，需要用到直流穩(wěn)壓電源，電壓可在0-30V之間調(diào)節(jié)。

一般的擴(kuò)散硅壓力芯體都是刻蝕在擴(kuò)散硅壓力變送器周圍固定的圓形應(yīng)力杯的硅薄膜內(nèi)壁上四塊精制半導(dǎo)體應(yīng)變片，從而形成惠斯通測(cè)量橋，通過(guò)這個(gè)惠斯通電橋的轉(zhuǎn)化，直接將壓力所帶來(lái)的電阻值變化轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)關(guān)系的電壓值。它的測(cè)量精度最高可達(dá)±0.075%FS，一般常規(guī)的擴(kuò)散硅壓力芯體也有±0.2%FS到±0.5%FS的精度，完全足以應(yīng)付當(dāng)下工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)壓力測(cè)量精度的要求。

硅壓阻擴(kuò)散硅壓力傳感器的上下層均為玻璃體，中間層為硅片。硅片中部會(huì)做成如同茶杯一樣的結(jié)構(gòu)，一般業(yè)內(nèi)稱之為硅杯，應(yīng)力硅膜上部是一個(gè)空腔，這里的壓力環(huán)境決定了壓力變送器所測(cè)量的壓力類型是怎樣的。例如一般的表壓壓力變送器，在生產(chǎn)制作時(shí)會(huì)將這個(gè)空腔與壓力變送器外部環(huán)境連通，這時(shí)空腔的壓力其實(shí)就是外部真實(shí)環(huán)境的大氣壓。又例如絕對(duì)壓力變送器，當(dāng)我們希望壓力值是以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力值為參考?jí)毫χ禃r(shí)，這個(gè)空腔就會(huì)被制作成密封腔，人為地灌注一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值。

在應(yīng)力硅膜與真空腔接觸的一側(cè)通過(guò)光刻形成電阻應(yīng)變計(jì)橋電路。當(dāng)外界壓力通過(guò)壓力腔進(jìn)入傳感器的硅杯時(shí)，應(yīng)力硅膜在外力作用下會(huì)略微凸起，產(chǎn)生彈性變形。結(jié)果，四個(gè)電阻應(yīng)變計(jì)的電阻將發(fā)生變化，破壞惠斯通電橋原有電路的平衡，電橋?qū)⑤敵雠c壓力成比例的電壓信號(hào)。

擴(kuò)散硅壓力傳感器的壓力直接作用在傳感器的膜片（不銹鋼或陶瓷）上，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成比例的微位移，改變傳感器的電阻值。電子電路用于檢測(cè)壓力的變化，轉(zhuǎn)換輸出與壓力相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。