1、第3章 压力检测,在测量上所称的压力就是物理学中的压强,它是反映物质状态的一个参数;在工业自动化生产过程中是重要工艺参数之一。本章简单介绍压力的概念及单位,重点讲解应变式压力计、压电式压力传感器、电容式压力传感器和霍尔式压力计等的测量原理及测压方法。,3.1 压力的概念及单位,1、压力的概念: 压力是垂直而均匀地作用在单位面积上的力。大小由受力面积和垂直作用力的大小两个因素决定。表达式为:2、 压力的单位 (1)工程大气压 (2)标准大气压 (3)约定毫米汞柱 (4)约定毫米水柱 常用的几种压力单位与帕斯卡的换算关系见表3.1.1所示。,3.1 压力的概念及单位,3、压力的分类 1.绝对压力
2、2.环境大气压力 3.表压力 4.真空度 5.差 压 上述各种压力的相互关系见图。,3.2 应变式压力计,3.2.1 电阻应变效应 电阻丝在外力作用下发生机械形变时,其电阻值发生变化,称为电阻应变效应。 设有一根长度为L,截面积为S,电阻率为的电阻丝,未受力时的电阻值为:受力后:,3.2 应变式压力计,3.2.2 电阻应变片 1、金属电阻应变片 金属电阻应变片分为金属丝式和箔式,图所示为金属丝式和金属箔式电阻应变片。常用的电阻应变丝的材料是康铜丝和镍铬合丝,用薄纸作为基底的应变片称为纸基应变片;用 有机聚合物作为基底的应变片称为胶基应变片。,3.2 应变式压力计,电阻应变片,1、应变丝 2、基底 3、引线 4、金属膜引线,3.2 应变式压力计,2、半导体应变片 半导体受力时,电阻率发生变化,电阻率随应力变化的关系称为半导体压阻效应。半导体应变片电阻 的变化主要是电阻率变化引起的,表示为 由于弹性系数E=/,上式又可写为 为提高灵敏度半导体应变片还有制成栅形的。,