壓力感測器種類與應用：認識4大類型與特色，關鍵差異全揭密！

根據感測原理與結構設計的不同，目前市場上常見的壓力感測器種類主要可分為以下 4 大類：

1. 壓阻式壓力感測器（Piezoresistive）

• 運作特色：利用半導體或金屬材料受應力後電阻值改變的特性。當氣體或液體推擠感測膜片時帶動壓阻元件，進而改變電阻。

• 主要優勢：技術極為成熟、穩定度高，且對靜態壓力和動態壓力都有優異的響應，是工業領域最普及的種類。

2. 電容式壓力感測器（Capacitive）

• 運作特色：內部設有兩片平行電極，當外部壓力使感測膜片產生微小位移時，電極間的距離改變，從而引發電容值變化。

• 主要優勢：靈敏度極高、功耗低，且具備良好的抗溫度漂移能力，非常適合用於微小壓差的量測。

3. 壓電式壓力感測器（Piezoelectric）

• 運作特色：採用具有壓電效應的晶體材料，當材料受到衝擊、擠壓或震動的瞬間會自行產生電荷。

• 主要優勢：反應速度極快（可達微秒級），專門用於捕捉快速變動的動態衝擊力（注意：不適合長期靜態壓力量測）。

4. FSR 薄膜壓力感測器（Force Sensing Resistor）

• 運作特色：採用高分子柔性薄膜與感壓導電塗層。未受力時呈高阻抗；當外部開始施加力量時，導電接觸面積增加，使電阻值隨之下降。

• 主要優勢：厚度超薄（通常 < 0.5mm）、可彎折、可客製化形狀，專門用於人體或物體表面的接觸與相對受力偵測。

了解不同的壓力感測器種類後，更能理解其在跨領域產品中的廣泛應用：

• 智慧醫療與照護系統： FSR 薄膜壓力感測器廣泛應用於醫療床墊進行「病患離床與翻身監控」；用於呼吸器、麻醉機與輸液幫浦的監控裝置。

• 車用電子與智慧座艙： 安全帶作動監測；FSR 薄膜感測器則被大量導入汽車座椅 Safety Belt Reminder（SBR）乘客佔位偵測與離手警示。

• 運動科技與健康管理： 將 FSR 薄膜感測陣列整合至智慧鞋墊中，能即時分析運動員的足底壓力分佈、跑步姿態與重心轉移。

• 工業自動化與機器人： 可做工業壓力感測監控，如壓合滾輪間隙，及時調整，增加製程穩定性；而在機械手臂末端爪極貼附 FSR 薄膜感測器，可提供細膩的力量反饋以夾取易碎物件。