傳感器與檢測技術第二版陳潔黃鴻第三次課應變片特性溫度補償電路測量2003

1、電阻應變片傳感器測量電路測量電路復習復習1、傳感器的組成部分？ 傳感器一般由敏感元件、轉換元件與測量電路組成。 2、下列屬于按工作原理分類的傳感器是？ （ ） A 電阻式傳感器 B 力傳感器 C位移傳感器 D 壓力傳感器A A2. 傳感器的構成 傳感器一般由敏感元件與轉換元件組成。被測信息敏感元件轉換元件輔助電源信號調(diào)理電路輸出信息敏感元件(Sensing element) 是指傳感器中能直接感受被測量的部分轉換元件(Transition element) 是指傳感器中能將敏感元件輸出量轉換為適于傳輸和測量的電信號部分。敏感元件轉換元件 壓 力 作 用 膜片形變（應變） 應變片電阻改變 應變式

2、壓力傳感器結構簡圖金屬電阻應變片金屬電阻應變片3 3、下列不屬于按輸出信號分類的傳感器是？、下列不屬于按輸出信號分類的傳感器是？A A 開關型傳感器開關型傳感器 B B 能量轉換型傳感器能量轉換型傳感器C C 模擬型傳感器模擬型傳感器 D D 數(shù)字型傳感器數(shù)字型傳感器4 4、常用的應變片可分為兩類、常用的應變片可分為兩類: : ( )( )和和( ( ) )。5、半導體應變片工作原理是基于半導體材料、半導體應變片工作原理是基于半導體材料的的 ( )。金屬電阻應變片的工作原。金屬電阻應變片的工作原理基于電阻的理基于電阻的( )。6、應變效應：、應變效應：SSKllKRR半導體電阻應變片半導體電阻

3、應變片壓阻效應壓阻效應 應變效應應變效應 傳感器的分類(1)(1)按被測物理量分類按被測物理量分類: :(2)(2)按工作原理分類按工作原理分類: :(3)(3)按信號變換特征按信號變換特征: :(4)(4)按被測量與輸出電量之間的關系按被測量與輸出電量之間的關系: :(5)(5)按輸出信號分按輸出信號分: :位移位移, ,力力, ,溫度等溫度等. .電阻式、電容式、磁電式等電阻式、電容式、磁電式等. .物性型物性型, ,結構型結構型. .能量轉換型和能量控制型能量轉換型和能量控制型. .開關型（二值型）、模擬型和數(shù)字型開關型（二值型）、模擬型和數(shù)字型. .7、金屬應變片有（金屬應變片有（ ）

4、和）和（ ）。絲式電阻應變片絲式電阻應變片箔式應變片箔式應變片電阻應變片的特性電阻應變片的特性 彈性敏感元件及其基本特性彈性敏感元件及其基本特性 物體在外力作用下而改變原來尺寸或形狀的現(xiàn)象物體在外力作用下而改變原來尺寸或形狀的現(xiàn)象稱為稱為變形變形， 而當外力去掉后物體又能完全恢復其原來而當外力去掉后物體又能完全恢復其原來的尺寸和形狀，這種變形稱為的尺寸和形狀，這種變形稱為彈性變形彈性變形。 具有彈性變具有彈性變形特性的物體稱為形特性的物體稱為彈性元件彈性元件。 物理量物理量應變應變彈性元件應變片電阻變化電阻變化電阻應變片的主要特性電阻應變片的主要特性SSKllKRRRRK/ 不能滿足測量精度要

5、求時不能滿足測量精度要求時, , 應進行必要的修正應進行必要的修正, , 為了減小橫向效應產(chǎn)生的測量誤差為了減小橫向效應產(chǎn)生的測量誤差, , 現(xiàn)在一般多采現(xiàn)在一般多采用箔式應變片。用箔式應變片。3 3、機械滯后、機械滯后 實用中，由于敏感柵基底和粘結劑材料性能，或使用中實用中，由于敏感柵基底和粘結劑材料性能，或使用中的過載，過熱，都會使應變產(chǎn)生殘余變形，導致在恒溫條件的過載，過熱，都會使應變產(chǎn)生殘余變形，導致在恒溫條件下增下增( (加載加載) )、減、減( (卸載卸載) )試件應變的過程中，對應同一機械應變試件應變的過程中，對應同一機械應變所指示應變輸出的不重合。這種不重合性用機械滯后所指示應

6、變輸出的不重合。這種不重合性用機械滯后(Z(Zj j) )來衡來衡量。量。4 4、 應變極限應變極限 應變的線性應變的線性( (靈敏系數(shù)為常數(shù)靈敏系數(shù)為常數(shù)) )特性，特性， 只有在一定的應只有在一定的應變限度范圍內(nèi)才能保持。當試件輸入的真實應變超過某一限值變限度范圍內(nèi)才能保持。當試件輸入的真實應變超過某一限值時，應變的輸出特性將出現(xiàn)非線性。在恒溫條件下，使非線性時，應變的輸出特性將出現(xiàn)非線性。在恒溫條件下，使非線性誤差達到誤差達到10%10%時的真實應變值，稱為應變極限時的真實應變值，稱為應變極限 limlim。 5、 應變片的溫度誤差應變片的溫度誤差 由于測量現(xiàn)場環(huán)境溫度的改變而給測量由于

7、測量現(xiàn)場環(huán)境溫度的改變而給測量帶來的附加誤差，帶來的附加誤差， 稱為應變片的溫度誤差。稱為應變片的溫度誤差。 產(chǎn)生應變片溫度誤差的主要因素有下述兩產(chǎn)生應變片溫度誤差的主要因素有下述兩個方面。個方面。 1) 電阻溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù)的影響的影響2) 試件材料和電阻絲材料的試件材料和電阻絲材料的線膨脹系數(shù)不同線膨脹系數(shù)不同的影響的影響試件材料和電阻絲材料的試件材料和電阻絲材料的線膨脹系數(shù)不同線膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生附加形變會導致電阻變化產(chǎn)生附加形變會導致電阻變化實驗：雙金屬片電阻應變片的溫度補償方法電阻應變片的溫度補償方法1) 1) 應變片的自補償法應變片的自補償法 這種溫度補償法是利用自身具有溫度補償

8、作用的應這種溫度補償法是利用自身具有溫度補償作用的應變片變片( (稱之為溫度自補償應變片稱之為溫度自補償應變片) )來補償?shù)?。來補償?shù)?。應變片的自補償法有（應變片的自補償法有（ ）和（）和（ ） 單絲自補償單絲自補償 雙絲組合式自補償雙絲組合式自補償 R1R3RBR4UoR1RB(a )(b )R1工 作 應 變 片 ；RB補 償 應 變 片F(xiàn)FU- 式中式中, , A A為由橋臂電阻和電源電壓決定的常數(shù)。為由橋臂電阻和電源電壓決定的常數(shù)。當當R R3 3和和R R4 4為常數(shù)時，為常數(shù)時，R R1 1和和R RB B對電橋輸出電壓對電橋輸出電壓U Uo o的作用方向的作用方向相反相反。 利用

9、這一基本關系可實現(xiàn)對溫度的補償。利用這一基本關系可實現(xiàn)對溫度的補償。2) 橋路補償法n當被測試件不承受應變時當被測試件不承受應變時，R1和和RB又處于同一環(huán)境又處于同一環(huán)境溫度為溫度為t的溫度場中，調(diào)整電橋參數(shù)使之達到平衡，此的溫度場中，調(diào)整電橋參數(shù)使之達到平衡，此時有時有 0)(341RRRRAUBo工程上，一般按工程上，一般按R1 = RB = R3 = R4 選取橋臂電阻。選取橋臂電阻。 n 當溫度升高或降低當溫度升高或降低t=t-t0時，兩個應變片因溫度而引起的電阻時，兩個應變片因溫度而引起的電阻變化量相等，電橋仍處于平衡狀態(tài)，變化量相等，電橋仍處于平衡狀態(tài)， 即即 0)()(3411

10、RRRRRRAUBtBton若此時被測試件有應變?nèi)舸藭r被測試件有應變的作用，則工作應變片電阻的作用，則工作應變片電阻R1又有新又有新的增量的增量R1=R1K，而補償片因不承受應變，故不產(chǎn)生新的增量，而補償片因不承受應變，故不產(chǎn)生新的增量， 此時電橋輸出電壓為此時電橋輸出電壓為 KRARUo41由上式可知，由上式可知，電橋的輸出電壓電橋的輸出電壓Uo僅與被測試件的應變僅與被測試件的應變有關，有關， 而而與環(huán)境溫度無關。與環(huán)境溫度無關。 應當指出，若要實現(xiàn)完全補償，上述分析過程必須滿足以下應當指出，若要實現(xiàn)完全補償，上述分析過程必須滿足以下4個條件：個條件： 在應變片工作過程中，在應變片工作過程中

11、，保證保證R3=R4 R1和和RB兩個應變片應具有相同的電阻溫度系數(shù)兩個應變片應具有相同的電阻溫度系數(shù)、線膨脹、線膨脹系數(shù)系數(shù)、應變靈敏度系數(shù)、應變靈敏度系數(shù)K和初始電阻值和初始電阻值R0（應變片型號相同）應變片型號相同） 粘貼補償片的補償塊材料和粘貼工作片的被測試件材料粘貼補償片的補償塊材料和粘貼工作片的被測試件材料必須一樣，兩者線膨脹系數(shù)相同。必須一樣，兩者線膨脹系數(shù)相同。（R1，RB所粘貼試件相同）所粘貼試件相同） 兩應變片應處于同一溫度場。（兩應變片應處于同一溫度場。（應變片所處環(huán)境相同應變片所處環(huán)境相同） 金屬電阻應變片的材料金屬電阻應變片的材料 對電阻絲對電阻絲(敏感柵敏感柵)材料

12、應有如下要求：材料應有如下要求： 靈敏系數(shù)大靈敏系數(shù)大， 且在相當大的應變范圍內(nèi)保持常數(shù)；且在相當大的應變范圍內(nèi)保持常數(shù)； 值大，即在同樣長度、同樣橫截面積的電阻絲中具有較值大，即在同樣長度、同樣橫截面積的電阻絲中具有較大的電阻值；大的電阻值； 電阻溫度系數(shù)小電阻溫度系數(shù)小，否則因環(huán)境溫度變化也會改變其阻值；，否則因環(huán)境溫度變化也會改變其阻值； 與銅線的焊接性能好，與銅線的焊接性能好， 與其它金屬的接觸電勢??；與其它金屬的接觸電勢??； 機械強度高機械強度高， 具有優(yōu)良的機械加工性能。具有優(yōu)良的機械加工性能。 常用材料：常用材料： 康銅、鎳鉻合金、鐵鉻鋁合金、鐵鎳鉻合金、貴金屬康銅、鎳鉻合金、鐵

13、鉻鋁合金、鐵鎳鉻合金、貴金屬（鉑、鉑鎢合金等）材料（鉑、鉑鎢合金等）材料電阻應變片的測量電路電阻應變片的測量電路 由于機械應變一般都很小由于機械應變一般都很小, , 要把要把微小應變引起的微小電阻變化測量出來微小應變引起的微小電阻變化測量出來, , 同時要把同時要把電阻相對變化電阻相對變化R/ RR/ R轉換為電壓轉換為電壓或電流的變化。或電流的變化。因此因此, , 需要有專用測量電需要有專用測量電路用于測量應變引起的電阻變化路用于測量應變引起的電阻變化, ,測量電路測量電路通常采用通常采用直流電橋和交流電橋直流電橋和交流電橋4.4.1 直流電橋直流電橋 1. 直流電橋平衡條件直流電橋平衡條件

14、當當RL時，電橋輸出電壓為時，電橋輸出電壓為 433211RRRRRREUoR1R2R4R3ACBEDIoRLUo直流電橋直流電橋 電阻電阻 電壓（電流）電壓（電流）測量電路測量電路當電橋平衡時，當電橋平衡時，Uo=0，則有，則有 R1R4=R2R3或或 4321RRRR 為電橋平衡條件。為電橋平衡條件。 這說明欲使電橋平衡，這說明欲使電橋平衡， 其其相鄰兩臂電相鄰兩臂電阻的比值應相等，阻的比值應相等， 或相對兩臂電阻的乘積應相等?；蛳鄬杀垭娮璧某朔e應相等。 試件測量電路的分類測量電路的分類-按工作應變片個數(shù)來分按工作應變片個數(shù)來分試件F341211113443211414332111111

15、)(RRRRRRRRRRERRRRRRRRRRRRRRREUo設橋臂比設橋臂比n=R2/R1，由于，由于R1R1，分母中，分母中R1/R1可忽略，可忽略， 并考慮到平衡條并考慮到平衡條件件R2/R1=R4/R3， 則可寫則可寫為為 :ERRnnUo112)1 ( 2. 電壓靈敏度電壓靈敏度lR1為應變片為應變片.當受應變時，若應變片電阻變化為當受應變時，若應變片電阻變化為R，其它橋臂，其它橋臂固定不變，電橋輸出電壓固定不變，電橋輸出電壓Uo0，則，則電橋不平衡電橋不平衡，輸出電壓為，輸出電壓為 電橋電壓靈敏度定義為電橋電壓靈敏度定義為 EnnRRUKoU211)1 ( 電橋電壓靈敏度正比于電橋

16、供電電壓，電橋電壓靈敏度正比于電橋供電電壓， 供電電壓越高，供電電壓越高， 電橋電壓靈敏度越高，但供電電壓的提高受到應變片允許功耗電橋電壓靈敏度越高，但供電電壓的提高受到應變片允許功耗的限制，所以要作適當選擇；的限制，所以要作適當選擇； 電橋電壓靈敏度是橋臂電阻比值電橋電壓靈敏度是橋臂電阻比值n的函數(shù)，恰當?shù)剡x擇的函數(shù)，恰當?shù)剡x擇橋臂比橋臂比n的值，保證電橋具有較高的電壓靈敏度。的值，保證電橋具有較高的電壓靈敏度。 當當E值確定后，值確定后，n取何值時才能使取何值時才能使KU最高。最高。 由由dKU/dn = 0求求KU的最大值，得的最大值，得 0)1 (132nndndKU求得求得n=1時，

17、時，KU為最大值為最大值。這就是說，在供橋電壓確定后，當。這就是說，在供橋電壓確定后，當R1=R2=R3=R4時，電橋電壓靈敏度最高，此時有時，電橋電壓靈敏度最高，此時有 4411EKRREUUo從上述可知，當電源電壓從上述可知，當電源電壓E和電阻相對變化量和電阻相對變化量R1/R1一定時，一定時， 電橋的輸出電壓及其靈敏度也是定值，且與各橋臂電阻阻值大電橋的輸出電壓及其靈敏度也是定值，且與各橋臂電阻阻值大小無關。小無關。 3. 非線性誤差及其補償方法非線性誤差及其補償方法 略去分母中的略去分母中的R1/R1項項，電橋輸出電壓與電阻相對變化成，電橋輸出電壓與電阻相對變化成正比的理想情況下得到的

18、。正比的理想情況下得到的。 實際情況則應按下式計算，實際情況則應按下式計算， 即即 )1 (11111nRRnRRnEUo 與與R1/R1的關系是非線性的，非線性誤差為的關系是非線性的，非線性誤差為 oU11111RRnRRUUUoooL如果是四等臂電橋，如果是四等臂電橋，R1=R2=R3=R4，即，即n=1， 則則 1111212RRRRL 對于一般應變片來說，所受應變對于一般應變片來說，所受應變通常在通常在5000以下，以下，若取若取K=2，則，則R1/R1=0.01，代入式計算得非線性誤差，代入式計算得非線性誤差為為0.5%；若；若K=100，=1000時，時，R1/R1=0.1，則得到

19、，則得到非線性誤差為非線性誤差為6%，故當非線性誤差不能滿足測量要求，故當非線性誤差不能滿足測量要求時，必須予以消除。時，必須予以消除。 全橋差動電橋 R1 R1R4R3ACBEDR2 R2Uo(a)R1 R1ACBEDR2 R2Uo(b)R3 R3R4 R4 1. 1.半橋差動電路半橋差動電路為了減小和克服非線性誤差，常采用差動電橋如圖所示，為了減小和克服非線性誤差，常采用差動電橋如圖所示， 在在試件上安裝兩個工作應變片，一個受拉應變，一個受壓應變，試件上安裝兩個工作應變片，一個受拉應變，一個受壓應變， 接入電橋相鄰橋臂，稱為半橋差動電路，接入電橋相鄰橋臂，稱為半橋差動電路， 如圖（如圖（a

20、 a）所示。）所示。 半橋差動電橋 克服非線性誤差方法：克服非線性誤差方法：該電橋輸出電壓為該電橋輸出電壓為433221111RRRRRRRRREUo若若R1=R2，R1=R2，R3=R4，則得，則得 112 RREUo由式可知，由式可知，Uo與與R1/R1成線性關系，成線性關系，差動電橋無非線差動電橋無非線性誤差，而且電橋電壓靈敏度性誤差，而且電橋電壓靈敏度KU=E/2，是單臂工作時，是單臂工作時的兩倍，同時還具有溫度補償作用。的兩倍，同時還具有溫度補償作用。 全橋差動電橋 R1 R1R4R3ACBEDR2 R2Uo(a)R1 R1ACBEDR2 R2Uo(b)R3 R3R4 R4 2.2.

21、全橋差動電路全橋差動電路 若將電橋四臂接入四片應變片，如圖若將電橋四臂接入四片應變片，如圖(b)所示，即兩個受所示，即兩個受拉應變，兩個受壓應變，將兩個應變符號相同的接入相對橋臂拉應變，兩個受壓應變，將兩個應變符號相同的接入相對橋臂上，構成全橋差動電路。上，構成全橋差動電路。 半橋差動電橋 若R1=R2=R3=R4，且R1=R2=R3=R4，則 EKRREUUo11 此時全橋差動電路不僅沒有非線性誤差，此時全橋差動電路不僅沒有非線性誤差，而且電而且電壓靈敏度為單片工作時的壓靈敏度為單片工作時的4倍，同時仍具有溫度補償作倍，同時仍具有溫度補償作用。用。 4.5 應變式傳感器的應用應變式傳感器的應

22、用 4.5.1 應變式力傳感器應變式力傳感器 被測物理量為荷重或力的應變式傳感器時，統(tǒng)稱為應變式力被測物理量為荷重或力的應變式傳感器時，統(tǒng)稱為應變式力傳感器。其主要用途是作為各種電子稱與材料試驗機的測力元件、傳感器。其主要用途是作為各種電子稱與材料試驗機的測力元件、 發(fā)動機的推力測試、發(fā)動機的推力測試、 水壩壩體承載狀況監(jiān)測等。水壩壩體承載狀況監(jiān)測等。 應變式力傳感器要求有較高的靈敏度和穩(wěn)定性，當傳感器在應變式力傳感器要求有較高的靈敏度和穩(wěn)定性，當傳感器在受到側向作用力或力的作用點少量變化時，不應對輸出有明顯的受到側向作用力或力的作用點少量變化時，不應對輸出有明顯的影響。影響。 物理量物理量應

23、變應變彈性元件應變片電阻變化電阻變化力傳感器的彈性元件有：力傳感器的彈性元件有：柱式、梁式、環(huán)式、輪輻式柱式、梁式、環(huán)式、輪輻式等：等： 1. 1. 柱式力傳感器有空心（筒形）、實心（柱形）柱式力傳感器有空心（筒形）、實心（柱形） 在圓筒（柱）上按一定方式粘貼應變片，圓柱在圓筒（柱）上按一定方式粘貼應變片，圓柱 （筒）在外力（筒）在外力F F作用下產(chǎn)生形變作用下產(chǎn)生形變 柱式傳感器 (a)圓柱; (b)圓筒; (c)外形(a)(b)(c) 1. 柱（筒）式力傳感器柱（筒）式力傳感器lFlESE式中：式中：L L為彈性元件的長度，為彈性元件的長度， S S為彈性元件的橫截面積為彈性元件的橫截面積

24、 F F外力；外力；為應力，為應力，=F/S=F/S； E E為彈性模量為彈性模量 （c） 圓柱面展開圖圓柱面展開圖(a )(b )(c)R1R5R2R6R3R7R4R8R1R3R5R7R6R8R2R4(d )UoU說明：說明：R R1 1和和R R3 3,R,R2 2和和R R4 4分別串分別串聯(lián)聯(lián), ,放在相對臂內(nèi)。當一方受放在相對臂內(nèi)。當一方受拉時拉時, ,則另一方受壓。由此引則另一方受壓。由此引起的電阻應變計阻值的變化大起的電阻應變計阻值的變化大小相等符號相反小相等符號相反, ,從而減小彎從而減小彎矩的影響。矩的影響。R R5 5和和R R6 6,R,R7 7和和R R8 8，橫向粘貼

25、的，橫向粘貼的應變計作為溫度補償片。應變計作為溫度補償片。（d） 橋路連線圖橋路連線圖 1212342121234()()scR RRRRRUURRRRRR12341423(1)2scRRRRRRRRRRRRUUR 2.2.梁式力傳感器梁式力傳感器v 等截面梁：等截面梁： 懸臂梁的橫截面積處處相等，所以稱等截面梁。懸臂梁的橫截面積處處相等，所以稱等截面梁。 當外力當外力F F作用在梁的自由端時，固定端產(chǎn)生的應作用在梁的自由端時，固定端產(chǎn)生的應 變最大，粘貼在應變片處的應變?yōu)椋鹤冏畲?，粘貼在應變片處的應變?yōu)椋?26Flbh E式中：式中：l0是梁上應變片至自由端距離，是梁上應變片至自由端距離，

26、b、h 分別為梁的寬度和梁的厚度。分別為梁的寬度和梁的厚度。 應變片的應用-力及壓力傳感器v 等強度梁：等強度梁： 懸臂梁長度方向的截面積按一定規(guī)律變化，懸臂梁長度方向的截面積按一定規(guī)律變化，是一種特殊形式的懸臂梁。是一種特殊形式的懸臂梁。 當力作用在自由端時，力距作用點任何截當力作用在自由端時，力距作用點任何截面積上應力相等，應變片的應變大小為：面積上應力相等，應變片的應變大小為：26Flbh E 因為應變片的應變大因為應變片的應變大小與力作用的距離有關，小與力作用的距離有關，所以應變片應貼在距固定所以應變片應貼在距固定端較近的表面，順梁的方端較近的表面，順梁的方向貼上下各貼兩只。向貼上下各

27、貼兩只。 四個應變片組成全橋。四個應變片組成全橋。上面兩個受壓時下面兩個上面兩個受壓時下面兩個受拉。受拉。 這種傳感器適用于測量這種傳感器適用于測量500Kg500Kg以下荷重。以下荷重。b0R1R3R2R4bxLFh 等強度梁設沿梁長度方向上某一截面到力的作用點的距離為x，bx為與x值相應的梁寬，則等強度梁各點的應變值為EhbFxx26Lxbx式中：E為傳感器的 彈性模量3. 環(huán)式力傳感器環(huán)式力傳感器 R1R2R3R4R1R2R3R4(a)(b)環(huán)式常用于測幾十千克以上的大載荷環(huán)式常用于測幾十千克以上的大載荷, ,與柱式相比與柱式相比, ,它的它的特點是應力分布變化大特點是應力分布變化大,

28、,且有正有負且有正有負, ,便于接成差動電橋。便于接成差動電橋。(a)(a)為拉力環(huán)為拉力環(huán) (b) (b)為壓力環(huán)為壓力環(huán)被壓縮2 環(huán)式力傳感器環(huán)式力傳感器 輪轱輪轱1 1、輪圈、輪圈2 2、輪輻條輪輻條3 3、承壓應變、承壓應變計計4 4、拉伸應變計、拉伸應變計5 5F1425T4C2T2C3T3C4T1C13(a)(b)輪輻式傳感器輪輻式傳感器(a)結構示意圖結構示意圖; (b)外形外形4. 4. 輪輻式測力傳感器（剪切力）在傳感器中實測的不是在傳感器中實測的不是剪應變剪應變, ,而是在剪切而是在剪切力作用下力作用下, ,輪輻對角線方向的輪輻對角線方向的線應變線應變。這時。這時, ,將應

29、變計在與輻條水平中心軸線成將應變計在與輻條水平中心軸線成4545角角的方向上粘貼。八片應變計分別貼在四根輻的方向上粘貼。八片應變計分別貼在四根輻條的正反兩面條的正反兩面, ,并組成全橋電路并組成全橋電路, ,以檢測線應以檢測線應變。變。輪輻式傳感器測量橋路輪輻式傳感器測量橋路 T2T1C3C4T4T3C1C2UUsc4.5.2 4.5.2 應變式壓力傳感器應變式壓力傳感器 應變式壓力傳感器由電阻應變應變式壓力傳感器由電阻應變計、彈性元件、外殼及補償電阻組成。一般計、彈性元件、外殼及補償電阻組成。一般用于測量較大的壓力。用于測量較大的壓力。它廣泛用于測量管道它廣泛用于測量管道內(nèi)部壓力內(nèi)部壓力,

30、,內(nèi)燃機燃氣的壓力內(nèi)燃機燃氣的壓力, ,壓差和噴射壓壓差和噴射壓力力, ,發(fā)動機和導彈試驗中的脈動壓力發(fā)動機和導彈試驗中的脈動壓力, ,以及各以及各種領域中的流體壓力等。種領域中的流體壓力等。圖2.32 筒式壓力傳感器的彈性元件工作片補償片p 1.1.筒式壓力傳感器筒式壓力傳感器 筒式壓力傳感器的彈性元件如圖筒式壓力傳感器的彈性元件如圖2.322.32所所示示, ,一端肓孔一端肓孔, ,另一端有法蘭與被測系統(tǒng)連接。當另一端有法蘭與被測系統(tǒng)連接。當應變管內(nèi)腔與被測壓力相通時應變管內(nèi)腔與被測壓力相通時, ,圓筒部分周向應變圓筒部分周向應變?yōu)闉?式中,p為被測壓力,D為圓筒外徑,d為圓筒內(nèi)徑。在薄壁筒上貼有兩片應變計作為工作片,實心部分貼有兩片應變計作為溫度補償片。 22(2)(1)pDEd 2. 2.膜片式壓力傳感器膜片式壓力傳感器 該類傳感器的彈性敏感元件為一周該類傳感器的彈性敏感元件為一周邊固定的圓形金屬平膜片邊固定的圓形金屬平膜片, ,如圖