具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、增敏结构、以及传感器外壳；其中，

所述位移传感器的主体和所述增敏结构的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；

当所述增敏结构的内部或者外部的压强发生变化时，所述增敏结构发生形变并导致所述增敏结构的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述增敏结构的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

本申请实施例中，所述增敏结构的第一位置和第二位置可以是所述增敏结构中的任意两个不同的位置。作为示例，所述增敏结构的第一位置可以是所述增敏结构的一端，所述增敏结构的第二位置可以是所述增敏结构的另一端。

本申请实施例中，所述增敏结构可以是波纹管结构、或者是瓶盖结构、或者是膜盒结构。不局限于此，所述增敏结构还可以是其他结构。

本申请实施例中，所述位移传感器可以是基于微波测量电介质腔腔长原理的传感器、或者是基于光纤法布里-珀罗干涉原理的传感器、或者是基于激光测距原理的传感器。不局限于此，所述位移传感器还可以是基于其他原理的传感器，例如基于LVDT、或者容栅、或者插阻、或者振弦、或者微波原理的传感器。

以下结合不同原理的位移传感器对本申请实施例的技术方案进行说明。

方案一

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于微波测量电介质腔腔长原理的传感器；

所述位移传感器包括外壳和内杆，所述外壳和所述内杆均为连续导体，所述内杆为变截面结构；所述位移传感器从左到右依次是：第一反射点、第二反射点、电介质腔和导体反射面，所述第二反射点与所述导体反射面之间为所述电介质腔；所述第一反射点和所述第二反射点均固定在所述位移传感器的主体中，所述第二反射点在所述外壳或所述内杆的端部，所述第一反射点和所述第二反射点均不发生移动；

其中，所述导体反射面位于所述增敏结构的第一位置处；当所述增敏结构的内部或者外部的压强发生变化时，所述增敏结构发生形变并带动所述导体反射面随所述增敏结构的第一位置发生移动，从而使得所述导体反射面相对所述第二反射点发生移动，改变了所述电介质腔的腔长；通过所述位移传感器测量所述电介质腔的腔长变化量，从而根据所述电介质腔的腔长变化量确定压强大小。

方案二

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于光纤法布里-珀罗干涉原理的传感器；

所述位移传感器包括第一反射点和第二反射点，所述第一反射点为光纤端面且固定在所述位移传感器的主体中，所述第二反射点位于所述增敏结构的第一位置处且能够相对于所述位移传感器的主体移动；所述第一反射点与所述第二反射点之间为法布里-珀罗干涉腔；

其中，当所述增敏结构的内部或者外部的压强发生变化时，所述增敏结构发生形变并带动所述第二反射点随所述增敏结构的第一位置发生移动，从而使得所述第二反射点相对所述第一反射点发生移动，改变了所述法布里-珀罗干涉腔的腔长；通过所述位移传感器标定所述法布里-珀罗干涉腔的腔长变化量与压强之间的关系，从而根据所述法布里-珀罗干涉腔的腔长变化量确定压强大小。

方案三

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于激光测距原理的传感器；

所述位移传感器包括激光测距仪和反射点；

其中，所述反射点位于所述增敏结构的第一位置处；当所述增敏结构的内部或者外部的压强发生变化时，所述增敏结构发生形变并带动所述反射点随所述增敏结构的第一位置发生移动，从而使得所述反射点相对所述激光测距仪发生移动，改变了所述激光测距仪到所述反射点之间的距离；通过所述位移传感器测量所述激光测距仪到所述反射点之间的距离变化量，从而根据所述激光测距仪到所述反射点之间的距离变化量确定压强大小。

方案四

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于线性差动变压器(LVDT)、或者容栅、或者插阻、或者振弦、或者微波原理的传感器；

所述位移传感器包括探杆；

其中，所述探杆的端部固定到所述增敏结构的第一位置处；当所述增敏结构的内部或者外部的压强发生变化时，所述增敏结构发生形变并带动所述探杆的端部随所述增敏结构的第一位置发生移动；通过所述位移传感器测量所述探杆的端部的移动量，从而根据所述探杆的端部的移动量确定压强大小。

需要说明的是，上述方案一、方案二、方案三以及方案四，均可以适用于增敏结构为波纹管结构的情况。

需要说明的是，上述方案一、方案二、方案三以及方案四，均可以适用于增敏结构为瓶盖结构的情况。

需要说明的是，上述方案一、方案二、方案三以及方案四，均可以适用于增敏结构为膜盒结构的情况。

以下将不同类型的增敏结构分别应用到上述方案对本申请实施例进行举例说明。

方案A：波纹管结构应用到方案一

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、波纹管、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述波纹管的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述波纹管的内部或者外部的压强发生变化时，所述波纹管发生形变并导致所述波纹管的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述波纹管的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于微波测量电介质腔腔长原理的传感器；所述位移传感器包括外壳和内杆，所述外壳和所述内杆均为连续导体，所述内杆可以进行扩径，也即所述内杆为变截面结构；所述位移传感器从左到右依次是：第一反射点、第二反射点、电介质腔和导体反射面，所述第二反射点与所述导体反射面之间为所述电介质腔；所述第一反射点和所述第二反射点均固定在所述位移传感器的主体中，所述第二反射点在所述外壳或所述内杆的端部，所述第一反射点和所述第二反射点均不发生移动；

其中，所述位移传感器的主体和所述波纹管的第二位置均固定到所述传感器外壳上；所述导体反射面位于所述波纹管的第一位置处；当所述波纹管的内部或者外部的压强发生变化时，所述波纹管发生形变并带动所述导体反射面随所述波纹管的第一位置发生移动，从而使得所述导体反射面相对所述第二反射点发生移动，改变了所述电介质腔的腔长；通过所述位移传感器测量所述电介质腔的腔长变化量，从而根据所述电介质腔的腔长变化量确定压强大小。

方案B：波纹管结构应用到方案二

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、波纹管、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述波纹管的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述波纹管的内部或者外部的压强发生变化时，所述波纹管发生形变并导致所述波纹管的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述波纹管的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于光纤法布里-珀罗干涉原理的传感器；所述位移传感器包括第一反射点和第二反射点，所述第一反射点为光纤端面且固定在所述位移传感器的主体中，所述第二反射点位于所述波纹管的第一位置处且能够相对于所述位移传感器的主体移动；所述第一反射点与所述第二反射点之间为法布里-珀罗干涉腔；

其中，所述位移传感器的主体和所述波纹管的第二位置均固定到所述传感器外壳上，所述第二反射点位于所述波纹管的第一位置处；当所述波纹管构的内部或者外部的压强发生变化时，所述波纹管发生形变并带动所述第二反射点随所述波纹管的第一位置发生移动，从而使得所述第二反射点相对所述第一反射点发生移动，改变了所述法布里-珀罗干涉腔的腔长；通过所述位移传感器标定所述法布里-珀罗干涉腔的腔长变化量与压强之间的关系，从而根据所述法布里-珀罗干涉腔的腔长变化量确定压强大小。

方案C：波纹管结构应用到方案三

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、波纹管、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述波纹管的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述波纹管的内部或者外部的压强发生变化时，所述波纹管发生形变并导致所述波纹管的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述波纹管的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于激光测距原理的传感器；所述位移传感器包括激光测距仪和反射点；

其中，所述位移传感器的主体和所述波纹管的第二位置均固定到所述传感器外壳上，所述反射点位于所述波纹管的第一位置处；当所述波纹管的内部或者外部的压强发生变化时，所述波纹管发生形变并带动所述反射点随所述波纹管的第一位置发生移动，从而使得所述反射点相对所述激光测距仪发生移动，改变了所述激光测距仪到所述反射点之间的距离；通过所述位移传感器测量所述激光测距仪到所述反射点之间的距离变化量，从而根据所述激光测距仪到所述反射点之间的距离变化量确定压强大小。

方案D：波纹管结构应用到方案四

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、波纹管、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述波纹管的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述波纹管的内部或者外部的压强发生变化时，所述波纹管发生形变并导致所述波纹管的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述波纹管的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于线性差动变压器(LVDT)、或者容栅、或者插阻、或者振弦、或者微波原理的传感器；所述位移传感器包括探杆；其中，所述探杆的端部固定到所述波纹管的第一位置处；当所述波纹管的内部或者外部的压强发生变化时，所述波纹管发生形变并带动所述探杆的端部随所述波纹管的第一位置发生移动；通过所述位移传感器测量所述探杆的端部的移动量，从而根据所述探杆的端部的移动量确定压强大小。

需要指出的是，对于上述方案A、方案B、方案C以及方案D来说，所述波纹管结构具有以下至少一种特征：

所述波纹管的波纹数量为一个或多个；

所述波纹管的材料为金属或者非金属；

所述波纹管的加工工艺为多层金属辊压加工工艺或者单层金属加工工艺。

方案E：瓶盖结构应用到方案一

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、瓶盖、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述瓶盖的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述瓶盖的内部或者外部的压强发生变化时，所述瓶盖发生形变并导致所述瓶盖的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述瓶盖的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于微波测量电介质腔腔长原理的传感器；所述位移传感器包括外壳和内杆，所述外壳和所述内杆均为连续导体，所述内杆可以进行扩径，也即所述内杆为变截面结构；所述位移传感器从左到右依次是：第一反射点、第二反射点、电介质腔和导体反射面，所述第二反射点与所述导体反射面之间为所述电介质腔；所述第一反射点和所述第二反射点均固定在所述位移传感器的主体中，所述第二反射点在所述外壳或所述内杆的端部，所述第一反射点和所述第二反射点均不发生移动；

其中，所述位移传感器的主体和所述瓶盖的第二位置均固定到所述传感器外壳上；所述导体反射面位于所述瓶盖的第一位置处；当所述瓶盖的内部或者外部的压强发生变化时，所述瓶盖发生形变并带动所述导体反射面随所述瓶盖的第一位置发生移动，从而使得所述导体反射面相对所述第二反射点发生移动，改变了所述电介质腔的腔长；通过所述位移传感器测量所述电介质腔的腔长变化量，从而根据所述电介质腔的腔长变化量确定压强大小。

方案F：瓶盖结构应用到方案二

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、瓶盖、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述瓶盖的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述瓶盖的内部或者外部的压强发生变化时，所述瓶盖发生形变并导致所述瓶盖的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述瓶盖的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于光纤法布里-珀罗干涉原理的传感器；所述位移传感器包括第一反射点和第二反射点，所述第一反射点为光纤端面且固定在所述位移传感器的主体中，所述第二反射点位于所述瓶盖的第一位置处且能够相对于所述位移传感器的主体移动；所述第一反射点与所述第二反射点之间为法布里-珀罗干涉腔；

其中，所述位移传感器的主体和所述瓶盖的第二位置均固定到所述传感器外壳上，所述第二反射点位于所述瓶盖的第一位置处；当所述瓶盖构的内部或者外部的压强发生变化时，所述瓶盖发生形变并带动所述第二反射点随所述瓶盖的第一位置发生移动，从而使得所述第二反射点相对所述第一反射点发生移动，改变了所述法布里-珀罗干涉腔的腔长；通过所述位移传感器标定所述法布里-珀罗干涉腔的腔长变化量与压强之间的关系，从而根据所述法布里-珀罗干涉腔的腔长变化量确定压强大小。

方案G：瓶盖结构应用到方案三

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、瓶盖、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述瓶盖的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述瓶盖的内部或者外部的压强发生变化时，所述瓶盖发生形变并导致所述瓶盖的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述瓶盖的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于激光测距原理的传感器；所述位移传感器包括激光测距仪和反射点；

其中，所述位移传感器的主体和所述瓶盖的第二位置均固定到所述传感器外壳上，所述反射点位于所述瓶盖的第一位置处；当所述瓶盖的内部或者外部的压强发生变化时，所述瓶盖发生形变并带动所述反射点随所述瓶盖的第一位置发生移动，从而使得所述反射点相对所述激光测距仪发生移动，改变了所述激光测距仪到所述反射点之间的距离；通过所述位移传感器测量所述激光测距仪到所述反射点之间的距离变化量，从而根据所述激光测距仪到所述反射点之间的距离变化量确定压强大小。

方案H：瓶盖结构应用到方案四

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、瓶盖、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述瓶盖的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述瓶盖的内部或者外部的压强发生变化时，所述瓶盖发生形变并导致所述瓶盖的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述瓶盖的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于线性差动变压器(LVDT)、或者容栅、或者插阻、或者振弦、或者微波原理的传感器；所述位移传感器包括探杆；其中，所述探杆的端部固定到所述瓶盖的第一位置处；当所述瓶盖的内部或者外部的压强发生变化时，所述瓶盖发生形变并带动所述探杆的端部随所述瓶盖的第一位置发生移动；通过所述位移传感器测量所述探杆的端部的移动量，从而根据所述探杆的端部的移动量确定压强大小。

需要指出的是，对于上述方案E、方案F、方案G以及方案H来说，所述瓶盖的第一位置为所述瓶盖的一端或者为所述瓶盖的一端上的凸起，所述瓶盖的第二位置为所述瓶盖的另一端。具体地，所述瓶盖的第一位置为所述瓶盖的一端，其中，所述瓶盖的第一位置作为测量点，是指用来测量所述瓶盖的变形量和所述第一位置的位移量的位置；所述瓶盖的第二位置为所述瓶盖的另一端，其中，所述瓶盖的第二位置固定到传感器外壳上的固定位置。

需要指出的是，对于上述方案E、方案F、方案G以及方案H来说，所述瓶盖包括圆筒以及膜片，所述膜片的周边连接所述圆筒的端部；其中，所述膜片的中心点可以有凸起，该凸起作为反射点；所述膜片的挠度变化和所述圆筒的轴向拉伸共同影响所述瓶盖端部的移动量，与普通的膜片结构相比，瓶盖多了一个圆筒的轴向拉伸变形，增大了压强传感器的灵敏度。其中，所述压强传感器的灵敏度基于以下至少之一确定：所述圆筒的长度、所述圆筒的壁厚、所述膜片的直径、所述膜片的壁厚。

在本申请一些可选实施方式中，所述压强传感器的灵敏度具有以下特征：

所述圆筒的长度越大，所述压强传感器的灵敏度越高；

所述圆筒的壁厚越小，所述压强传感器的灵敏度越高；

所述膜片的直径越大，所述压强传感器的灵敏度越高；

所述膜片的壁厚越小，所述压强传感器的灵敏度越高。

在本申请一些可选实施方式中，所述瓶盖具有以下特征：所述瓶盖的材料为金属或者非金属。

方案I：膜盒结构应用到方案一

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、膜盒、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述膜盒的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述膜盒的内部或者外部的压强发生变化时，所述膜盒发生形变并导致所述膜盒的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述膜盒的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于微波测量电介质腔腔长原理的传感器；所述位移传感器包括外壳和内杆，所述外壳和所述内杆均为连续导体，所述内杆可以进行扩径，也即所述内杆为变截面结构；所述位移传感器从左到右依次是：第一反射点、第二反射点、电介质腔和导体反射面，所述第二反射点与所述导体反射面之间为所述电介质腔；所述第一反射点和所述第二反射点均固定在所述位移传感器的主体中，所述第二反射点在所述外壳或所述内杆的端部，所述第一反射点和所述第二反射点均不发生移动；

其中，所述位移传感器的主体和所述膜盒的第二位置均固定到所述传感器外壳上；所述导体反射面位于所述膜盒的第一位置处；当所述膜盒的内部或者外部的压强发生变化时，所述膜盒发生形变并带动所述导体反射面随所述膜盒的第一位置发生移动，从而使得所述导体反射面相对所述第二反射点发生移动，改变了所述电介质腔的腔长；通过所述位移传感器测量所述电介质腔的腔长变化量，从而根据所述电介质腔的腔长变化量确定压强大小。

方案J：膜盒结构应用到方案二

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、膜盒、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述膜盒的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述膜盒的内部或者外部的压强发生变化时，所述膜盒发生形变并导致所述膜盒的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述膜盒的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于光纤法布里-珀罗干涉原理的传感器；所述位移传感器包括第一反射点和第二反射点，所述第一反射点为光纤端面且固定在所述位移传感器的主体中，所述第二反射点位于所述膜盒的第一位置处且能够相对于所述位移传感器的主体移动；所述第一反射点与所述第二反射点之间为法布里-珀罗干涉腔；

其中，所述位移传感器的主体和所述膜盒的第二位置均固定到所述传感器外壳上，所述第二反射点位于所述膜盒的第一位置处；当所述膜盒构的内部或者外部的压强发生变化时，所述膜盒发生形变并带动所述第二反射点随所述膜盒的第一位置发生移动，从而使得所述第二反射点相对所述第一反射点发生移动，改变了所述法布里-珀罗干涉腔的腔长；通过所述位移传感器标定所述法布里-珀罗干涉腔的腔长变化量与压强之间的关系，从而根据所述法布里-珀罗干涉腔的腔长变化量确定压强大小。

方案K：膜盒结构应用到方案三

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、膜盒、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述膜盒的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述膜盒的内部或者外部的压强发生变化时，所述膜盒发生形变并导致所述膜盒的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述膜盒的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于激光测距原理的传感器；所述位移传感器包括激光测距仪和反射点；

其中，所述位移传感器的主体和所述膜盒的第二位置均固定到所述传感器外壳上，所述反射点位于所述膜盒的第一位置处；当所述膜盒的内部或者外部的压强发生变化时，所述膜盒发生形变并带动所述反射点随所述膜盒的第一位置发生移动，从而使得所述反射点相对所述激光测距仪发生移动，改变了所述激光测距仪到所述反射点之间的距离；通过所述位移传感器测量所述激光测距仪到所述反射点之间的距离变化量，从而根据所述激光测距仪到所述反射点之间的距离变化量确定压强大小。

方案L：膜盒结构应用到方案四

本申请实施例提供了一种压强传感器，包括：位移传感器、膜盒、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述膜盒的第二位置固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；当所述膜盒的内部或者外部的压强发生变化时，所述膜盒发生形变并导致所述膜盒的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述膜盒的第一位置的移动量，从而根据所述第一位置的移动量确定压强大小。

在本申请一些可选实施方式中，所述位移传感器为基于线性差动变压器(LVDT)、或者容栅、或者插阻、或者振弦、或者微波原理的传感器；所述位移传感器包括探杆；其中，所述探杆的端部固定到所述膜盒的第一位置处；当所述膜盒的内部或者外部的压强发生变化时，所述膜盒发生形变并带动所述探杆的端部随所述膜盒的第一位置发生移动；通过所述位移传感器测量所述探杆的端部的移动量，从而根据所述探杆的端部的移动量确定压强大小。

需要指出的是，对于上述方案I、方案J、方案K以及方案L来说，所述膜盒的第一位置为所述膜盒的一端，所述膜盒的第二位置为所述膜盒的另一端。

需要指出的是，对于上述方案I、方案J、方案K以及方案L来说，所述膜盒为一个带有波纹结构的膜片；或者，所述膜盒由两个带有波纹结构的膜片对接而成；或者，所述膜盒由多个带有波纹结构的膜片串联而成。

在本申请一些可选实施方式中，所述膜盒具有以下至少一种特征：

所述膜盒中的波纹结构的波纹数量为一个或多个；

所述膜盒的材料为金属或者非金属。

需要说明的是，膜盒结构属于波纹管的一种特殊形式，通过波纹减小刚度，从而增加压强传感器的灵敏度。采用膜盒结构作为增敏结构的情况下，压强传感器的灵敏度越高，其量程越小，压强传感器大多用于小量程的压强测量。

以下结合具体应用实例对本申请实施例的技术方案进行举例说明。

应用实例一：增敏结构为波纹管结构

本申请实施例提供的压强传感器，包括：位移传感器、波纹管、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述波纹管的第二位置均固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；待测移动量的点固定到所述波纹管的第一位置处；所述波纹管的内部或者外部的压强发生变化时，所述波纹管发生形变并带动所述波纹管的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述波纹管的第一位置的移动量，通过所述波纹管的第一位置的移动量确定压强大小。由于波纹管的第一位置的移动量较大，通常可以达到0.1毫米到毫米级，所以测量精度很高。

所述压强传感器中的位移传感器的测量原理可以但不局限于为以下其中一种：微波测量电介质腔腔长的原理、光纤法布里-珀罗干涉原理、激光测距原理、LVDT原理。基于这些原理的位移传感器均可用于测量波纹管的第一位置在压强发生变化后的移动量，从而确定压强大小。

采用本申请实施例的技术方案，至少具有以下优点：测量精度高、信噪比高、设备性价比高。

上述方案中，波纹管的波纹数量可以是一个或者多个。

上述方案中，波纹管的材料可以是金属，也可以是非金属。

上述方案中，波纹管的加工工艺可以是多层金属辊压的，也可以单层金属加工的。需要指出的是，在加工波纹管时，波纹管内外要有压强差才能使得波纹管发生形变，所以有波纹管内部加压和外部加压两种工况。

图1为波纹管结构示意图。波纹管材料可以是金属，也可以是非金属，常用金属。波纹管的工艺可以是多层金属辊压的，也可以单层金属加工的，不同的工艺加工出的波纹管的刚度不同。波纹管的波纹数量通常是多个，也可以是一个。

图2为波纹管的波纹样式图，可以是鼓形、或者折线形、或者波浪形，常用波浪形。

图3为波纹管加压后，波纹管端部位移量(即端部挠度)和压强的关系曲线图。可以看出，波纹管端部的移动量与压强的关系是线性关系。

(1)基于微波测量电介质腔腔长原理的压强传感器(简称为微波压强传感器)

在微波压强传感器中，位移传感器基于微波测量电介质腔腔长原理，这种位移传感器也可以称为微波传感器。

图4(a)为基于测量电介质腔腔长的微波传感器的结构示意图，微波传感器包括：微波谐振腔5、第一反射点3、第二反射点4、电介质腔6、导体反射面7和反射面载体8。此外，微波传感器还包括：外壳1和内杆2。

电介质腔的腔长测量装置包括：微波传感器和解调装置；其中，微波传感器包括微波谐振腔5、第一反射点3、第二反射点4、电介质腔6和导体反射面7；所述第一反射点3设置在所述微波谐振腔内部的第一位置处，所述第二反射点4设置在所述微波谐振腔内部的第二位置处，所述第一位置和所述第二位置固定不变；所述第一反射点3和所述第二反射点4的反射率大于等于预设阈值；所述第一反射点3靠近解调装置，所述导体反射面7与第二反射点4之间隔有电介质腔6；所述解调装置与所述微波传感器相连，用于对所述微波传感器内的微波信号进行分析，通过微波信号的谐振频率确定所述微波传感器中微波谐振腔的腔长，其中，所述微波传感器中微波谐振腔的腔长为所述第一反射点与所述第二反射点之间的距离，该腔长受到电介质腔的腔长影响，即受到介电层厚度的影响。电介质腔的腔长测量装置分为以下三种类型：反射式、透射式、环路式。

图4(b)和图4(a)结构类似，图4(b)与图4(a)的区域在于，内杆零件2的端部有一个扩头，相当于内杆是变截面的工况。

作为示例，微波传感器内的微波信号的一阶谐振频率的频谱如图4(c)所示，也可以研究二阶、三阶等谐振频率。使用微波谐振腔制作微波传感器的基本思想是基于从反射振幅谱或透射振幅谱可以精确计算出电介质腔的腔长。

这里，微波谐振腔大多由外导体(也即外壳)和内导体(也即内杆)构成，如图4(a)和图4(b)所示，外壳1和内杆2均为连续导体，所述连续导体为：单个导电零件、或者多个导电零件连接而成。在一实施方式中，可以仅有外壳1，没有内杆2。在另一实施方式中，可以同时具有外壳1和内杆2。

外壳1和内杆2之间的谐振腔内的介质为以下之一：真空、气体、液体、固体；其中，当所述介质为固体时，所述固体填充到所述反射点移动的范围以外。微波谐振腔内行进的电磁波主要反射在第一反射点上，一部分能量发生反射，其余部分的剩余能量会透射过去，并且到达第二反射点。在第二反射点处，再次有一小部分的电磁波被反射，并多次重复往返(往返次数由反射点的反射率决定)。两个反射点的反射率越高，往返次数就会越多，此时谐振腔的反射振幅谱或透射振幅谱的质量因数就会越高。

图5(a)为波纹管内部受压时，第一种基于波纹管结构的微波压强传感器的结构示意图，该结构无弹簧，适用于较小量程，是通过加压接头11向波纹管内部加压。微波压强传感器的外壳1、内杆2、第一反射点3、第二反射点4、波纹管9以及加压接头11均固定到传感器外壳15上。当波纹管内腔10的压强改变时，波纹管的第一位置，即波纹管的左端面，会向左或向右移动，从而改变了第二反射点4到导体反射面7之间的电介质腔6的腔长，进而改变了谐振频率。通过谐振频率的大小可以判断电介质腔的腔长变化量，从而确定压强大小。

图5(b)为波纹管内部受压时，第二种基于波纹管结构的微波压强传感器的结构示意图，该结构有弹簧13，适用于较大量程，是通过加压接头11向波纹管内部加压。图5(b)与图5(a)的区别在于，波纹管端部串联弹簧13，即波纹管端部向左移动时，要克服弹簧的弹力。弹簧放置于波纹管端部的刚性棒载体12与支挡弹簧的环形零件16之间，导体反射面7通过刚性棒14连接波纹管端部零件12，并将导体反射面7置于靠近第二反射点4的地方。当弹簧13的弹性系数较大时，同样的压强下，波纹管向左移动就要克服较大的弹簧阻力，从而减少了波纹管端部的移动量，增大了量程。

图5(c)为波纹管内部受压时，第三种基于波纹管结构的微波压强传感器的结构示意图，该结构无弹簧，适用于较小量程，是通过加压接头11向波纹管内部加压。图5(c)与图5(a)的区别在于，电介质腔6内有填充物，填充物可以是固体或者液体或者气体，由于填充物的折射率和刚度不同，所以可以改变微波压强传感器的灵敏度。

图5(d)为波纹管内部受压时，第四种基于波纹管结构的微波压强传感器的结构示意图，该结构有弹簧13，适用于较大量程，是通过加压接头11向波纹管内部加压。图5(d)与图5(b)的区别在于，电介质腔6内有填充物，填充物可以是固体或者液体或者气体，由于填充物的折射率和刚度不同，所以可以改变微波压强传感器的灵敏度。

图6(a)为波纹管外部受压时，第一种基于波纹管结构的微波压强传感器的结构示意图，该结构无弹簧，适用于较小量程，外界压强直接对波纹管外部加压。微波压强传感器的外壳1、内杆2、第一反射点3、第二反射点4、波纹管9以及加压接头11均固定到外壳1上，导体反射面7位于波纹管端部零件8的内表面，波纹管的第二位置固定于传感器外壳15的右端。当波纹管9的外部压强改变时，波纹管的第一位置，即波纹管的右端面，会向左或向右移动，从而改变了第二反射点4到导体反射面7之间的电介质腔6的腔长，进而改变了谐振频率。通过谐振频率的大小可以判断电介质腔的腔长变化量，从而确定压强大小。

图6(b)为波纹管外部受压时，第二种基于波纹管结构的微波压强传感器的结构示意图，该结构有弹簧13，适用于较大量程，外界压强直接对波纹管外部加压。图6(b)与图6(a)的区别在于，波纹管9端部串联弹簧13，即波纹管端部向左移动时，要克服弹簧的弹力。弹簧13放置于波纹管内部，在波纹管端部的刚性棒载体12与支挡弹簧的环形零件16之间，导体反射面7通过刚性棒14连接波纹管端部零件12，并将导体反射面7置于靠近第二反射点4的地方。当弹簧13的弹性系数较大时，同样的压强下，波纹管向左移动就要克服较大的弹簧阻力，从而减少了波纹管端部的移动量，增大了量程。

图6(c)为波纹管外部受压时，第三种基于波纹管结构的微波压强传感器的结构示意图，该结构无弹簧，适用于较小量程，外界压强直接对波纹管外部加压。图6(c)与图6(a)的区别在于，电介质腔6内有填充物，填充物可以是固体或者液体或者气体，由于填充物的折射率和刚度不同，所以可以改变微波压强传感器的灵敏度。

图6(d)为波纹管外部受压时，第四种基于波纹管结构的微波压强传感器的结构示意图，该结构有弹簧13，适用于较大量程，外界压强直接对波纹管外部加压。图6(d)与图6(b)的区别在于，电介质腔6内有填充物，填充物可以是固体或者体或者气体，由于填充物的折射率和刚度不同，所以可以改变微波压强传感器的灵敏度。

图6(e)为波纹管外部受压时，第五种基于波纹管结构的微波压强传感器的结构示意图，外界压强直接对波纹管外部加压。波纹管9使用导体材料，并与外壳1串联，是外壳1的一部分，电介质腔6内可以无填充，也可以填充导体或绝缘体。当压强改变时，波纹管的第一位置，即波纹管的右端面，会向左或向右移动，从而改变了第二反射点4到导体反射面7之间的电介质腔6的腔长，进而改变了谐振频率。通过谐振频率的大小可以判断电介质腔的腔长变化量，从而确定压强大小。

(2)基于光纤法布里-珀罗干涉原理的压强传感器(简称为光纤压强传感器)

在光纤压强传感器中，位移传感器基于光纤法布里-珀罗干涉原理，这种位移传感器也可以称为光纤传感器。

图7(a)为本申请实施例的基于测量法布里-珀罗干涉腔腔长的光纤传感器的结构示意图。传输光纤20的端部21为第一反射点，随波纹管端部发生移动的第二反射点22与第一反射点21平行，两个反射点之间的距离为法布里-珀罗干涉腔的腔长。通常情况下，第二反射点是高反镜面。

图7(b)是基于测量法布里-珀罗干涉腔腔长的光纤传感器的光谱图，作为示例，该光谱图是非本征法布里-珀罗干涉(EFPI)的光谱，通过对该光谱进行解调，可以求出法布里-珀罗干涉腔(以下简称为干涉腔)的腔长，精度可以达到纳米级。

图8(a)为波纹管内部受压时，第一种基于微波管结构的光纤压强传感器的结构示意图，该结构无弹簧，适用于较小量程，是通过加压接头11向波纹管内部加压。传输光纤20、第一反射点21、第二反射点22、用于温度补偿的光纤布拉格光栅(FBG)24、波纹管9以及加压接头11均固定到传感器外壳15上，其中传输光纤20的端部通过卡具23固定到外壳15内部的指定点，传输光纤的左端用密封圈25进行密封，传输光纤的端部为第一反射点21，第二反射点22为高反镜面。当波纹管内腔10的压强改变时，波纹管的第一位置，即波纹管的左端面，会向左或向右移动，从而改变了第一反射点21到第二反射点22之间的干涉腔的腔长，进而改变了光谱。通过光谱解调算出干涉腔的腔长变化量，再结合波纹管的刚度，可以确定压强大小。

图8(b)为波纹管内部受压时，第二种基于微波管结构的光纤压强传感器的结构示意图，该结构有弹簧13，适用于较大量程，是通过加压接头11向波纹管内部加压。图8(b)与图8(a)的区别在于，波纹管9端部串联弹簧13，即波纹管端部向左移动时，要克服弹簧的弹力。弹簧放置于波纹管端部的刚性棒载体12与支挡弹簧的环形零件16之间，第二反射点22的载体8通过刚性棒14连接波纹管端部零件12，并将第二反射点22置于靠近第一反射点21的地方且两个反射点平行。当弹簧13的弹性系数较大时，同样的压强下，波纹管向左移动就要克服较大的弹簧阻力，从而减少了波纹管端部的移动量，增大了量程。

图9(a)为波纹管外部受压时，第一种基于微波管结构的光纤压强传感器的结构示意图，该结构无弹簧，适用于较小量程，外界压强直接对波纹管外部加压。传输光纤20、第一反射点21、第二反射点22、用于温度补偿的光纤布拉格光栅(FBG)24、波纹管9以及加压接头11均固定到传感器外壳15上，其中传输光纤20的端部通过卡具23固定到外壳15内部的指定点，传输光纤的左端用密封圈25进行密封，第二反射点22为高反镜面。第二反射点22位于波纹管端部零件8的内表面，波纹管的第二位置固定于传感器外壳15的右端。当波纹管9的外部压强改变时，波纹管的第一位置，即波纹管的右端面，会向左或向右移动，从而改变了第一反射点21到第二反射点22之间的干涉腔的腔长，进而改变了光谱。通过光谱解调算出的干涉腔的腔长变化量，再结合波纹管的刚度，可以确定压强大小。

图9(b)为波纹管外部受压时，第二种基于微波管结构的光纤压强传感器的结构示意图，该结构有弹簧13，适用于较大量程，外界压强直接对波纹管外部加压。图9(b)与图9(a)的区别在于，波纹管9端部串联弹簧13，即波纹管端部向左移动时，要克服弹簧的弹力。弹簧13放置于波纹管内部，在波纹管端部的刚性棒载体12与支挡弹簧的环形零件16之间，导体反射面7通过刚性棒14连接波纹管端部零件12，并将导体反射面7置于靠近第二反射点4的地方。当弹簧13的弹性系数较大时，同样的压强下，波纹管向左移动就要克服较大的弹簧阻力，从而减少了波纹管端部的移动量，增大了量程。

(3)基于其他测距原理的压强传感器

除了用微波测量电介质腔腔长原理和用光纤法布里-珀罗干涉原理之外，采用其他原理测量距离或者位移的方法也可以测量波纹管的第一位置的移动量。

图10为波纹管内部受压时，基于波纹管结构和激光测距仪的压强传感器的结构示意图，反射点为波纹管的第一位置，能够相对位移传感器的主体移动；需要测量激光测距仪31到反射点30之间的距离变化量。位移传感器的主体(激光测距仪31)和波纹管9的第二位置均固定到传感器外壳上；反射点30固定到波纹管9的第一位置处；当波纹管的内部或者外部的压强发生变化时，波纹管发生形变并带动反射点随波纹管的第一位置发生移动，从而使得反射点30相对激光测距仪31发生移动，改变了激光测距仪31到反射点30之间的距离；通过激光测距仪31到反射点30之间的距离变化量确定压强大小。

需要指出的是，图10与图8(a)都是测距方法，区别在于，相对于法布里-珀罗干涉原理，激光测距仪的量程较大，但是精度较低，一般在微米级精度。作为图10的一种变形，可以加入弹簧结构，与图8(b)类似，只是测量原理不同；作为图10的另一种变形，可以是波纹管外部受压的情况，与图9(a)类似，只是测量原理不同；作为图10的又一种变形，可以加入弹簧结构，且是波纹管外部受压的情况，与图9(b)类似，只是测量原理不同。

图11为波纹管内部受压时，基于波纹管结构和位移传感器的压强传感器的结构示意图，位移传感器34可以是基于LVDT、或者容栅、或者插阻、或者微波原理的位移传感器，位移传感器34的探杆端部与波纹管的第一位置连接，能够相对位移传感器34的主体移动；需要用位移传感器34测量波纹管9的第一位置的移动量。位移传感器34的主体和波纹管9的第二位置均固定到传感器外壳上；位移传感器的探杆端部固定到波纹管的第一位置处；波纹管9的内部或者外部的压强发生变化时，波纹管9发生形变并带动波纹管的第一位置发生移动，从而使得位移传感器的探杆端部发生移动，改变了移动量大小；通过位移传感器读出的位移变化量来确定压强大小。

作为图11的一种变形，可以加入弹簧结构，与图8(b)类似，只是测量原理不同；作为图11的另一种变形，可以是波纹管外部受压的情况，与图9(a)类似，只是测量原理不同；作为图11的又一种变形，可以加入弹簧结构，且是波纹管外部受压的情况，与图9(b)类似，只是测量原理不同。

应用实例二：增敏结构为瓶盖结构

本申请实施例提供的压强传感器，包括：位移传感器、瓶盖、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述瓶盖的第二位置均固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；待测移动量的点固定到所述瓶盖的第一位置处；所述瓶盖的内部或者外部的压强发生变化时，所述瓶盖发生形变并带动所述瓶盖的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述瓶盖的第一位置的移动量，通过所述瓶盖的第一位置的移动量确定压强大小。

所述压强传感器中的位移传感器的测量原理可以但不局限于为以下其中一种：微波测量电介质腔腔长的原理、光纤法布里-珀罗干涉原理、激光测距原理、LVDT原理。基于这些原理的位移传感器均可用于测量瓶盖的第一位置在压强发生变化后的移动量，从而确定压强大小。

采用本申请实施例的技术方案，至少具有以下优点：测量精度高、信噪比高、设备性价比高。

图12(a)为瓶盖结构的示意图；图12(b)为凸起的瓶盖结构示意图；其中，瓶盖分为圆筒段和端部膜片段，类似于一个桶形。瓶盖的一端相当于第二位置，是固定到传感器外壳上的，瓶盖的另一端相当于第一位置。

瓶盖的形变由两部分构成，一是圆筒端受拉或受压产生轴向形变，二是瓶盖端部膜片受到压强差产生挠度的变化，两者的形变产生的位移叠加在一起，即为腔长变化量。通过增加圆筒的长度，或者减小圆筒的壁厚，或者减小膜片的厚度，或者壁厚不变时增大圆筒和膜片的直径(即增加受压面积)，均可提高压强传感器的灵敏度。

(1)基于微波测量电介质腔腔长原理的压强传感器(简称为微波压强传感器)

在微波压强传感器中，位移传感器基于微波测量电介质腔腔长原理，这种位移传感器也可以称为微波传感器。

图13(a)为第一种基于瓶盖结构的微波压强传感器的结构示意图，图13(b)为第二种基于瓶盖结构的微波压强传感器的结构示意图。图13(a)、图13(b)中的微波压强传感器，与图5(a)至图5(d)中的微波压强传感器的结构大致相同，区域在于，将波纹管结构换成了瓶盖结构。其中，内杆2的端部，即第二反射点的位置，可以进行扩径，也就是内杆可以是变截面结构。

图13(a)是圆筒段受到拉应力的工况；图13(b)是圆筒段受到压应力的工况。瓶盖40的一端相当于第二位置，是固定到传感器外壳15上的，瓶盖40的另一端相当于第一位置。导体反射面7即为瓶盖40的第一位置处；当瓶盖的外部或者内部的压强发生变化时，瓶盖40发生形变并带动导体反射面7随瓶盖的第一位置发生移动，从而使得导体反射面7相对第二反射点4发生移动，改变了电介质腔6的腔长；通过电介质腔的腔长变化量确定压强大小。

(2)基于光纤法布里-珀罗干涉原理的压强传感器(简称为光纤压强传感器)

在光纤压强传感器中，位移传感器基于光纤法布里-珀罗干涉原理，这种位移传感器也可以称为光纤传感器。

图14(a)至图14(c)为使用光纤法布里-珀罗干涉原理时，采用瓶盖结构的三种压强传感器示意图。图14(a)是瓶盖上没有凸起的情况；图14(b)是瓶盖上有凸起且圆筒段受到拉应力的工况；图14(c)是瓶盖上有凸起且圆筒段受到压应力的工况。当瓶盖40上没有凸起结构时，第二反射点22为瓶盖上靠近光纤端面(第一反射点21)的平面。当瓶盖40上有凸起结构时，第二反射点22为凸起结构的表面。

第二反射点22固定到瓶盖40的第一位置处，并随着压强的变化发生移动。从而使得第二反射点22相对第一反射点21发生移动，改变了法布里-珀罗干涉腔的腔长；通过法布里-珀罗干涉腔的腔长变化量确定压强大小。此时，瓶盖的端部可以作为第二反射点，也可以瓶盖端部有一个凸起作为第二反射点。通常情况下，第二反射点是高反镜面。

(3)基于其他测距原理的压强传感器

除了用微波测量电介质腔腔长原理和用光纤法布里-珀罗干涉原理之外，采用其他原理测量距离或者位移的方法也可以测量瓶盖的第一位置的移动量。

图15为瓶盖内部受压时，基于瓶盖结构和激光测距仪的压强传感器的结构示意图，反射点为瓶盖的第一位置，能够相对位移传感器的主体移动；需要测量激光测距仪31到反射点30之间的距离变化量。位移传感器的主体(激光测距仪31)和瓶盖40的第二位置均固定到传感器外壳上；反射点30固定到瓶盖40的第一位置处；当瓶盖的内部或者外部的压强发生变化时，瓶盖40发生形变并带动反射点随瓶盖40的第一位置发生移动，从而使得反射点30相对激光测距仪31发生移动，改变了激光测距仪31到反射点30之间的距离；通过激光测距仪31到反射点30之间的距离变化量确定压强大小。

需要指出的是，图15、与图14(a)至图14(c)都是测距方法，区别在于，相对于法布里-珀罗干涉原理，激光测距仪的量程较大，但是精度较低，一般在微米级精度。

此外，还可以使用基于LVDT、或者容栅、或者插阻、或者微波原理的位移传感器进行测量。位移传感器的主体和瓶盖40的第二位置均固定到传感器外壳15上；位移传感器的探杆端部固定到瓶盖40的第一位置处；当瓶盖的内部或者外部的压强发生变化时，瓶盖40发生形变并带动瓶盖40的第一位置发生移动，从而使得位移传感器的探杆端部发生移动，改变了移动量大小；通过位移传感器读出的位移变化量来确定压强大小。

应用实例三：增敏结构为膜盒结构

本申请实施例提供的压强传感器，包括：位移传感器、膜盒、以及传感器外壳；其中，所述位移传感器的主体和所述膜盒的第二位置均固定到所述传感器外壳上，且两者相对静止；待测移动量的点固定到所述膜盒的第一位置处；所述膜盒的内部或者外部的压强发生变化时，所述膜盒发生形变并带动所述膜盒的第一位置发生移动，通过所述位移传感器测量所述膜盒的第一位置的移动量，通过所述膜盒的第一位置的移动量确定压强大小。

所述压强传感器中的位移传感器的测量原理可以但不局限于为以下其中一种：微波测量电介质腔腔长的原理、光纤法布里-珀罗干涉原理、激光测距原理、LVDT原理。基于这些原理的位移传感器均可用于测量膜盒的第一位置在压强发生变化后的移动量，从而确定压强大小。

采用本申请实施例的技术方案，至少具有以下优点：测量精度高、信噪比高、设备性价比高。

图16(a)至图16(c)为膜盒结构示意图，膜盒上的波纹结构可以大大降低膜盒结构的刚度，从而实现提高压强传感器的灵敏度。通过增加膜盒零件的直径，或减小膜盒的壁厚，或增加膜盒的波纹数，或增加膜盒的数量，从而达到增加压强传感器的灵敏度的目的。膜盒的一端相当于第二位置，是固定到传感器外壳上的，膜盒的另一端相当于第一位置。

膜盒结构主要分为三种，图16(a)为单层且带波纹的膜盒结构示意图，即只有一个带波纹的膜片，当膜同样厚度时，其刚度远远小于没有波纹的膜片；图16(b)为膜盒结构示意图，是一个闭合的有两片带波纹的膜片构成的结构，有一个加压口；图16(c)为多层膜盒结构示意图，相当于串联几个膜盒结构，有一个加压口，如果每个膜盒都一样，那么，串联的膜盒数量越多，压强传感器的灵敏度越高。

在实际应用中，膜盒结构多用于小量程压强传感器的制作。

(1)基于微波测量电介质腔腔长原理的压强传感器(简称为微波压强传感器)

在微波压强传感器中，位移传感器基于微波测量电介质腔腔长原理，这种位移传感器也可以称为微波传感器。

图17(a)为基于单片带波纹膜盒结构的微波压强传感器的结构示意图，图17(b)为基于膜盒结构的微波压强传感器的结构示意图，图17(c)为基于多层膜盒结构的微波压强传感器的结构示意图。图17(a)至图17(c)中的微波压强传感器，与图5(a)至图5(d)中的微波压强传感器的结构大致相同，区域在于，将波纹管结构换成了膜盒结构。其中，内杆2的端部，即第二反射点的位置，可以进行扩径，也就是内杆可以是变截面结构。

图17(a)为单片带波纹膜盒结构的工况，只有一个带波纹的膜片，如果膜片厚度和直径不变，其灵敏度比不带波纹的膜片要高很多；图17(b)为膜盒结构的工况；图17(c)为多层膜盒的工况，可以进一步提高压强传感器的灵敏度。膜盒50的一端相当于第二位置，是固定到传感器外壳15上的，膜盒50的另一端相当于第一位置。导体反射面7即为膜盒结构50的第一位置处；当膜盒的外部或者内部的压强发生变化时，膜盒50发生形变并带动导体反射面7随膜盒40的第一位置发生移动，从而使得导体反射面7相对第二反射点4发生移动，改变了电介质腔6的腔长；通过电介质腔的腔长变化量确定压强大小。

(二)基于光纤法布里-珀罗干涉原理的压强传感器(简称为光纤压强传感器)

在光纤压强传感器中，位移传感器基于光纤法布里-珀罗干涉原理，这种位移传感器也可以称为光纤传感器。

图18为使用光纤法布里-珀罗干涉原理时，采用膜盒结构的压强传感器示意图。需要指出的是，图18仅以其中一种工况来举例，即图18中的膜盒结构采用的是图16(b)所示的膜盒结构，作为图18的变形，可以将图18中的膜盒结构替换为图16(a)所示的膜盒结构或者图16(c)所示的膜盒结构。其中，传输光纤的端部为第一反射点21，第二反射点22为高反镜面。第二反射点22固定到膜盒50的第一位置处，并随着压强的变化发生移动。从而使得第二反射22点相对第一反21射点发生移动，改变了法布里-珀罗干涉腔的腔长；通过法布里-珀罗干涉腔的腔长变化量确定压强大小。

(3)基于其他测距原理的压强传感器

除了用微波测量电介质腔腔长原理和用光纤法布里-珀罗干涉原理之外，采用其他原理测量距离或者位移的方法也可以测量膜盒的第一位置的移动量。

图19为基于膜盒结构和激光测距仪的压强传感器的结构示意图。需要指出的是，图19仅以其中一种工况来举例，即图19中的膜盒结构采用的是图16(b)所示的膜盒结构，作为图19的变形，可以将图19中的膜盒结构替换为图16(a)所示的膜盒结构或者图16(c)所示的膜盒结构。其中，反射点为膜盒50的第一位置，能够相对位移传感器的主体移动；需要测量激光测距仪31到反射点30之间的距离变化量。位移传感器的主体(激光测距仪31)和膜盒50的第二位置均固定到传感器外壳上；反射点30固定到膜盒50的第一位置处；当膜盒的内部或者外部的压强发生变化时，膜盒50发生形变并带动反射点随膜盒50的第一位置发生移动，从而使得反射点30相对激光测距仪31发生移动，改变了激光测距仪31到反射点30之间的距离；通过激光测距仪31到反射点30之间的距离变化量确定压强大小。

需要指出的是，图19与图18都是测距方法，区别在于，相对于法布里-珀罗干涉原理，激光测距仪的量程较大，但是精度较低，一般在微米级精度。

此外，还可以使用基于LVDT、或者容栅、或者插阻、或者微波原理的位移传感器进行测量。位移传感器的主体和膜盒50的第二位置均固定到传感器外壳15上；位移传感器的探杆端部固定到膜盒50的第一位置处；当膜盒的内部或者外部的压强发生变化时，膜盒50发生形变并带动膜盒50的第一位置发生移动，从而使得位移传感器的探杆端部发生移动，改变了移动量大小；通过位移传感器读出的位移变化量来确定压强大小。

本申请实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。