儀表的發(fā)展不外乎兩個(gè)模式：1.更好的性能，更強(qiáng)的功能；2.更強(qiáng)大的儀表和儀表之間的信息溝通和傳輸能力。第一種，就是比如更高的可靠性，更好的儀表性能，更低的生產(chǎn)成本等；第二種，就是給儀表增加例如HART，總線等功能，使儀表和系統(tǒng)具有更強(qiáng)的信息交換能力。其實(shí)，不止儀表領(lǐng)域，小到計(jì)算機(jī)大到人類和自然社會(huì)的進(jìn)化都是這個(gè)道理。比如：CPU的頻率越來越快，計(jì)算機(jī)南北橋之間的架構(gòu)越來越合理（使數(shù)據(jù)傳輸更快）；個(gè)體的人的功能（知識(shí)）越來越強(qiáng)（我們這一代就比幾代前的人知道得多），電話、飛機(jī)等讓人們自由溝通的手段越來越先進(jìn)等。都是沿著這兩個(gè)軌跡發(fā)展的。
我在儀器儀表領(lǐng)域作技術(shù)支持的工作已經(jīng)有些時(shí)間了。因?yàn)榻?jīng)常接觸壓力開關(guān)各個(gè)廠家的產(chǎn)品，所以對(duì)這類產(chǎn)品有所了解。根據(jù)我上述的對(duì)發(fā)展的認(rèn)識(shí)，我這段時(shí)間對(duì)壓力開關(guān)這類儀表的發(fā)展有些想法。由于變送器的可靠性大幅增加，功能多樣化，并且價(jià)格降低，使得一大部分開關(guān)被變送器取代。以后的開關(guān)用在對(duì)控制要求不高或者極其重要的場合。
壓力開關(guān)的改進(jìn)應(yīng)當(dāng)在把注意力集中在，提高儀表重復(fù)性，電子輔助調(diào)節(jié)，更易連接等方向。主要有如下幾點(diǎn)：
更新設(shè)計(jì)的電纜接頭。全部使用快裝防火花的接頭。使儀表的安裝更方便。
重新設(shè)計(jì)的彈性元件，使儀表精度大幅提高。
引入電子元件，使開關(guān)具有自診斷，自記錄等高級(jí)功能。
我的想法是：
使用兩個(gè)波紋管，對(duì)列放置，消除由于彈性滯后和彈性后效引起的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差。能大大提高儀表精度。
在波紋管上粘貼彈性應(yīng)變片，應(yīng)變片根據(jù)波紋管的形變而形變，這樣它的電阻也會(huì)隨之變化。由一個(gè)芯片記錄多次變化再把數(shù)值和預(yù)存的正確數(shù)值比較，如果出現(xiàn)波紋管過壓或開焊等一系列彈性元件失效問題，都可以馬上檢測到。
使用便攜式檢測儀，檢測儀上有手動(dòng)氣泵和數(shù)據(jù)讀取裝置。檢測時(shí)，用手泵加壓，加壓同時(shí)自動(dòng)讀取設(shè)定點(diǎn)，報(bào)警點(diǎn)和回復(fù)點(diǎn)的數(shù)值，并分析精度，回差等多種重要參數(shù)。如果需要，可以打印出來，形成報(bào)告。
電容式力敏傳感器近來得到了迅速發(fā)展，這種傳感器的核心部分是對(duì)壓力敏感的電容器。力敏電容器的電容量是由電極面積和兩個(gè)電極間的距離決定。當(dāng)硅膜片兩邊存在壓力差時(shí)，硅膜片產(chǎn)生形變，電容器極板間的間距發(fā)生變化，從而引起電容量的變化。這樣，電容變化量與壓差有關(guān)，因此，就可作為力敏傳感器。它與壓阻式力敏傳感器相比，具有靈敏度高、溫度穩(wěn)定性好、壓力量程大等特點(diǎn)。
壓力傳感器是一種將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的傳感器，是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)，主要分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓力傳感器兩種。高頻以壓電式壓力傳感器為主；低頻靜態(tài)以壓阻硅、應(yīng)變式壓力傳感器為主。動(dòng)態(tài)壓力傳感器主要應(yīng)用于爆炸物理、風(fēng)洞試驗(yàn)、自由場壓力測量領(lǐng)域；靜態(tài)壓力傳感器主要應(yīng)用于安全控制、生產(chǎn)過程控制等領(lǐng)域。
粘貼型壓阻式力敏傳感器由四只半導(dǎo)體應(yīng)變片接成全橋形式，用粘合劑貼在彈性元件上構(gòu)成，它具有很高的應(yīng)變靈敏系數(shù)，一般為20～200，因此輸出高，輸出靈敏度一般為15～0mv/v，但易發(fā)生零點(diǎn)漂移與蠕變，同時(shí)還存在半導(dǎo)體應(yīng)變片和彈性元件熱膨脹所帶來的溫度漂移等影響。擴(kuò)散型壓阻式力敏傳感器大都采用單晶硅和半導(dǎo)體平面工藝制成的。一般以n型硅為襯底，采用氧化、擴(kuò)散等工藝將硼原子沿給定的晶向擴(kuò)散到n型硅襯底材料中，形成p型擴(kuò)散層。結(jié)果硼擴(kuò)散區(qū)便形成應(yīng)變電阻，并用襯底形成一個(gè)整體，當(dāng)它受到壓力作用時(shí)，應(yīng)變電阻發(fā)生變化，從而使輸出發(fā)生變化。壓阻式力敏傳感器有靈敏度高、精度高、體積小、重量輕、工作頻率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、壽命長等特點(diǎn)。
力敏傳感器是使用最廣泛的一種傳感器，它是檢測氣體、液體、固體等所有物質(zhì)間作用力能量的總稱，也包括測量高于大氣壓的壓力計(jì)以及測量低于大氣壓的真空計(jì)。力敏傳感器的種類甚多、傳統(tǒng)的測量方法是利用彈性元件的形變和位移來表示，但它的體積大、笨重、輸出非線性。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)和良好的彈性，研制出半導(dǎo)體力敏傳感器，主要有硅壓阻式和電容式兩種，它們具有體積小、重量輕、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，因此半導(dǎo)體力敏傳感器得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)對(duì)一塊半導(dǎo)體在某一晶向上施加應(yīng)力時(shí)，其電阻率會(huì)產(chǎn)生一定的變化。這種導(dǎo)體電阻率變化和應(yīng)力之間的相互關(guān)系稱為半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)，利用此效應(yīng)制成的力學(xué)量傳感器稱為壓阻式力敏傳感器，它有兩種類型，一類是將半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)粘貼在彈性元件上制成的傳感器，稱為粘貼型壓阻式傳感器，另一類是在半導(dǎo)體材料的基片上用集成電路工藝制成的擴(kuò)散電阻，使應(yīng)變計(jì)與硅襯底形成同一整體的傳感器，稱為擴(kuò)散型壓阻式傳感器。