項(xiàng)目二壓力檢測與控制ppt課件

1、工程二工程二 壓力信號的檢測與控制壓力信號的檢測與控制 在化工消費(fèi)、冶金消費(fèi)等工業(yè)消費(fèi)中，檢測壓力和控制壓力可以保證其平安運(yùn)轉(zhuǎn)和提高產(chǎn)質(zhì)量量、提高勞動消費(fèi)率。例如冶金企業(yè)中，很多軋機(jī)的軋制力是靠液體壓力來控制的，當(dāng)壓力增大時任務(wù)輥的間距減小，軋制鋼材厚度降低，所以丈量并控制液體的壓力就控制了產(chǎn)品鋼材厚度，控制了質(zhì)量。而高爐煤氣管道的氣體壓力高低事關(guān)煤氣的平安傳輸，正確檢測和控制壓力就起到了保證平安的作用。本工程主要對壓力信號檢測方法、檢測安裝的安裝調(diào)試與檢修進(jìn)展論述。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制 1. 了解彈性式傳感器的構(gòu)造原理、選擇、檢測電路

2、、顯示儀表的選擇知識； 2. 學(xué)會安裝彈性式傳感器壓力檢測控制系統(tǒng)； 3. 掌握彈性式傳感器壓力檢測控制電路的調(diào)整調(diào)試方法。一、目的要求一、目的要求二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識1.壓力相關(guān)知識 壓力指垂直作用于單位物體外表的力，國際單位制SI中的單位是帕斯卡符號Pa。表示每平方米外表上垂直作用1牛頓的力N/m2。工程常用單位有工程大氣壓、規(guī)范大氣壓、毫米汞柱等。它們與國際單位制帕斯卡的關(guān)系是： 1工程大氣壓 = 98066.5 Pa 1規(guī)范大氣壓 = 101325 Pa 1毫米汞柱 = 133.322 Pa 義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制二、相關(guān)知識

3、二、相關(guān)知識1.壓力相關(guān)知識 壓力的表示方法較多，常用表壓力、絕對壓力和負(fù)壓力表示。表壓力指被測流體壓力高出大氣壓力的部分；絕對真空為絕對零壓，絕對壓力是指用絕對零壓做起點(diǎn)的壓力；負(fù)壓力指低于大氣壓的壓力部分。工業(yè)檢測中，常用的表示方法是表壓力。 2.彈簧管壓力表 彈簧管壓力表具有構(gòu)造簡單、安裝維護(hù)方便、丈量范圍廣單圈彈簧管壓力表量程高達(dá)109Pa，精度等級多1.04.0級的都有的優(yōu)點(diǎn)。常用于就地丈量氣體或液體壓力或簡單的壓力控制。1 1彈簧管壓力表彈簧管壓力表彈簧管壓力表主要有彈簧管、拉桿、扇形齒輪、中心齒輪、指針、彈簧管壓力表主要有彈簧管、拉桿、扇形齒輪、中心齒輪、指針、面板、游絲、調(diào)整螺

4、釘、管接頭等組成，如圖面板、游絲、調(diào)整螺釘、管接頭等組成，如圖2.1.12.1.1所示。所示。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識 1 1彈簧管壓力表彈簧管壓力表 彈簧管是一個彎成圓弧的金屬管子，彈簧管是一個彎成圓弧的金屬管子，截面為橢圓形。當(dāng)被測流體經(jīng)過管接頭通截面為橢圓形。當(dāng)被測流體經(jīng)過管接頭通入彈簧管時，橢圓截面趨于圓形，彈簧管入彈簧管時，橢圓截面趨于圓形，彈簧管的自在端挺直變形產(chǎn)生位移，位移量的大的自在端挺直變形產(chǎn)生位移，位移量的大小與流體壓力成比例。彈簧管的變形拉動小與流體壓力成比例。彈簧管的變形拉動拉桿，從而帶動扇形

5、齒輪偏轉(zhuǎn)、扇形齒輪拉桿，從而帶動扇形齒輪偏轉(zhuǎn)、扇形齒輪將運(yùn)動傳給中心齒輪并帶動指針偏轉(zhuǎn)指示將運(yùn)動傳給中心齒輪并帶動指針偏轉(zhuǎn)指示壓力。游絲的作用是抑制齒輪傳動引起的壓力。游絲的作用是抑制齒輪傳動引起的儀表變差，調(diào)整螺釘?shù)淖饔檬钦{(diào)整拉桿和儀表變差，調(diào)整螺釘?shù)淖饔檬钦{(diào)整拉桿和扇形齒輪的銜接位置，改動傳動機(jī)構(gòu)的傳扇形齒輪的銜接位置，改動傳動機(jī)構(gòu)的傳動比，到達(dá)調(diào)理量程的目的。動比，到達(dá)調(diào)理量程的目的。 2.彈簧管壓力表義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識 2電接點(diǎn)彈簧管壓力表 2.彈簧管壓力表 在需求把消費(fèi)過程中的流體壓力控制在一定范圍內(nèi)

6、時，采用電接點(diǎn)彈簧管壓力表，就是在壓力表的表盤上另裝兩個可以調(diào)理的指針，可調(diào)理指針上裝上靜觸點(diǎn)設(shè)定上下限，指示指針上裝上動觸點(diǎn)，當(dāng)被測流體的壓力到達(dá)下限或上限值時，指示指針上的動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接通控制電路進(jìn)展控制或報(bào)警電路給出報(bào)警信號，實(shí)現(xiàn)控制要求。電接點(diǎn)彈簧管壓力表如圖2.1.2所示。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識 3霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力表 2.彈簧管壓力表 霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力表是在彈性元件的自在端安裝霍爾元件。被測流體通入時自在端產(chǎn)生的位移，經(jīng)霍爾元件轉(zhuǎn)換成霍爾電勢輸出，霍爾電勢經(jīng)壓力變送器轉(zhuǎn)換成規(guī)范信號供指示或控制用。YSH

7、-3型霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力表的構(gòu)造表示圖2.1.3所示。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識 3霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力表 2.彈簧管壓力表 霍爾電勢 把N型半導(dǎo)體資料的薄片置于磁場B中，在垂直于磁場方向上通入電流I時，那么在垂直于磁場和電流的方向上出現(xiàn)電勢差的景象叫霍爾效應(yīng)。N型半導(dǎo)體資料中的電子挪動時遭到磁場的洛倫茲力而挪動產(chǎn)生霍爾電勢，霍爾電勢產(chǎn)生電場給電子相反方向的力，當(dāng)兩力平衡時霍爾電勢堅(jiān)持不變?；魻栯妱莓a(chǎn)生的原理圖2.1.4?；魻栯妱軺H可以用公式表示為：IBKUHH 式中，KH叫霍爾元件的靈敏度，是與資料和構(gòu)造有關(guān)的常數(shù)；I是

8、通入的控制電流強(qiáng)度；B是磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。留意，此式僅用于定性分析，不做定量計(jì)算。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識 3霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力表 2.彈簧管壓力表 壓力與霍爾電勢的轉(zhuǎn)換 圖2.1.3YSH-3型霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力表的構(gòu)造表示圖可知，被測流體壓力充入彈簧管后，彈簧管自在端帶動霍爾薄片在一對U形磁鐵的磁極間挪動，穿過薄片的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，霍爾電勢的值也就跟著變化。當(dāng)壓力為0時，霍爾薄片在U形磁鐵的中央，兩側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相等，方向相反，霍爾電勢UH為0。壓力添加時，彈簧管自在端帶動霍爾薄片挪動，此時兩側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大

9、小不再相等，所以霍爾電勢也不再為0?；魻栯妱菡扔诨魻柋∑呐矂恿?，而霍爾薄片的挪動量正比于通入彈簧管的流體壓力。普通丈量時輸出的霍爾電勢為020mV，可直接提供應(yīng)動圈式儀表或自動平衡記錄儀進(jìn)展壓力顯示，也可以經(jīng)過壓力變送器轉(zhuǎn)換成規(guī)范信號來對壓力進(jìn)展自動檢測和控制。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制三、壓力儀表及丈量電路選擇三、壓力儀表及丈量電路選擇 1.壓力儀表的選擇 正確選擇壓力儀表，是保證正確丈量消費(fèi)中流體壓力的第一步。根據(jù)消費(fèi)工藝對壓力的丈量要求、安裝環(huán)境、流體性質(zhì)等選擇儀表。選擇時留意以下幾點(diǎn)。 1類型選擇 根據(jù)消費(fèi)工藝對壓力的丈量要求選擇

10、儀表類型。普通只是現(xiàn)場指示時，用彈簧管式壓力計(jì)；需求兩位控制或報(bào)警時采用電接點(diǎn)彈簧管壓力表；需求自動顯示或控制時，選用霍爾片式遠(yuǎn)傳壓力表。被測壓力較小時選多圈式彈性元件壓力表，被測壓力較大時選單圈式彈性元件壓力表。腐蝕性和粘稠度高時，選擇膜片式壓力表。壓力丈量儀表的類型及性能特點(diǎn)如表2.1.1。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制三、壓力儀表及丈量電路選擇三、壓力儀表及丈量電路選擇 1.壓力儀表的選擇 1類型選擇義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制三、壓力儀表及丈量電路選擇三、壓力儀表及丈量電路選擇 1.壓力儀

11、表的選擇 2量程選擇 根據(jù)被測流體的壓力上下限值選擇定型消費(fèi)的儀表的量程。普通儀表的上限值大于被測流體的壓力上限值。為保證儀表不被損壞，被測壓力變動不大情況下，儀表壓力上限值等于4/3被測壓力上限值；被測壓力變動較大情況下，儀表壓力上限值等于3/2被測壓力上限值。儀表量程的下限值，低于被測壓力的下限值。被測壓力下限值不低于儀表量程的1/3。3精度等級選擇 合理選擇儀表的精度等級是保證經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)確丈量的必要條件。普通情況下，精度高的儀表誤差小、價錢高，不易維護(hù)；精度低的儀表誤差大、價錢低廉，易維護(hù)。所以，在滿足工藝要求的前提下，選擇精度低的儀表可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)丈量。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢

12、測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制三、壓力儀表及丈量電路選擇三、壓力儀表及丈量電路選擇 1.壓力儀表的選擇 2.丈量電路的選擇 壓力傳感器的丈量電路根據(jù)丈量工藝要求和所選丈量儀表方式選擇。彈簧管就地丈量儀表直接顯示，不需求丈量電路。實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)丈量和調(diào)理及報(bào)警的電接點(diǎn)彈簧管壓力表直接顯示，調(diào)理和報(bào)警采用有觸點(diǎn)的繼電器、接觸器控制電路。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動丈量和延續(xù)控制的霍爾式遠(yuǎn)傳壓力表變送器輸出020mV的直流信號，可以配用XMY-40型壓力數(shù)字顯示儀表實(shí)現(xiàn)壓力的自動丈量；配用WXD自動電位差計(jì)實(shí)現(xiàn)自動記錄；配用XMY-42型數(shù)字顯示控制儀，實(shí)現(xiàn)自動顯示和輸出執(zhí)行元件所需調(diào)理信號以便自動調(diào)理。義務(wù)一

13、義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制四、安裝和調(diào)試及檢修四、安裝和調(diào)試及檢修 1.壓力檢測儀表安裝本卷須知 1選擇有代表性的取壓點(diǎn)。壓力丈量儀表應(yīng)安裝在能反映工藝過程要求壓力的取壓點(diǎn)上。普通裝在被測流體流動平穩(wěn)或無干擾的地方，取壓管和被測管道內(nèi)部鏈接平齊、光滑以防影響流體的流動。 2丈量蒸汽時加冷凝管圖2.1.5a，丈量粘度大、腐蝕性或結(jié)晶沉淀介質(zhì)時，加充有隔離液的隔離罐體圖2.1.5b，防止壓力表內(nèi)的彈性管和表外的導(dǎo)壓管阻塞。 3導(dǎo)壓管上裝上封鎖閥門，以便方便檢修。 4被測壓力較小，取壓口和壓力表不在同一程度高度時2.1.5c，應(yīng)對液柱高度差產(chǎn)生的附加誤差

14、進(jìn)展修正。P=H，H為取壓口和壓力表的高度差，為流體的密度。 5被測介質(zhì)壓力動搖較大時，加緩沖器。 6定期進(jìn)展校驗(yàn)，普通每6個月校驗(yàn)一次。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制四、安裝和調(diào)試及檢修四、安裝和調(diào)試及檢修 1.壓力檢測儀表安裝本卷須知義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制四、安裝和調(diào)試及檢修四、安裝和調(diào)試及檢修 2. 壓力檢測儀表的校驗(yàn)和檢修 1校驗(yàn) 檢查儀表的外觀正常后,檢修人員可將被檢表安裝在檢定安裝上,緩慢升壓至各檢定點(diǎn)表丈量范圍的35%、50%、75%三處,察看指針行走現(xiàn)狀。校驗(yàn)時，先檢查壓力偏

15、向，如合格，即可校驗(yàn)各檢定點(diǎn)，先做線性刻度校驗(yàn)，再做刻度上限耐壓檢定3分鐘。每個校驗(yàn)點(diǎn)分別記錄被校表的示值和規(guī)范表示值，并以同樣方式作反行程校驗(yàn)和記錄。分析誤差和缺點(diǎn)情況后，進(jìn)展調(diào)整和檢修。2調(diào)整和檢修 零位調(diào)整 察看被測流體未通入彈簧管壓力表時，指針?biāo)诘奈恢?，假設(shè)沒有對準(zhǔn)表盤零位刻度線，那么可用特制的取針器將指針取下對準(zhǔn)零位，重新固定。對有零位指針擋的壓力表，普通應(yīng)升壓到第一個數(shù)字刻度線后再改裝指針，以實(shí)現(xiàn)調(diào)零。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制四、安裝和調(diào)試及檢修四、安裝和調(diào)試及檢修 2. 壓力檢測儀表的校驗(yàn)和檢修2調(diào)整和檢修 零位調(diào)整 察看被

16、測流體未通入彈簧管壓力表時，指針?biāo)诘奈恢?，假設(shè)沒有對準(zhǔn)表盤零位刻度線，那么可用特制的取針器將指針取下對準(zhǔn)零位，重新固定。對有零位指針擋的壓力表，普通應(yīng)升壓到第一個數(shù)字刻度線后再改裝指針，以實(shí)現(xiàn)調(diào)零。 量程調(diào)整 假設(shè)校驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)儀表上限值超差，就應(yīng)該進(jìn)展量程調(diào)整。經(jīng)過調(diào)整扇形齒輪與拉桿的銜接位置來到達(dá)校準(zhǔn)量程的目的。普通要結(jié)合調(diào)整零位反復(fù)調(diào)整才干到達(dá)要求。 線性調(diào)整 校驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)各校驗(yàn)點(diǎn)非線性誤差相差較大時應(yīng)進(jìn)展線性調(diào)整。方法是松開固定機(jī)芯的螺絲，悄然轉(zhuǎn)動機(jī)芯，改動拉桿與扇形齒輪的夾角。順時針轉(zhuǎn)動時，夾角變小，反之增大。閱歷證明，拉桿與扇形齒輪夾角為90時，線性最好。義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓

17、力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制四、安裝和調(diào)試及檢修四、安裝和調(diào)試及檢修 2. 壓力檢測儀表的校驗(yàn)和檢修2調(diào)整和檢修對于校驗(yàn)和運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)的常見缺點(diǎn)和檢修方法列于表2.1.2義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制五、系統(tǒng)評價和評分規(guī)范五、系統(tǒng)評價和評分規(guī)范 1.彈性式傳壓力感器的系統(tǒng)評價 2調(diào)整和檢修 好的壓力檢測系統(tǒng)應(yīng)具備如下特點(diǎn)：1滿足被測介質(zhì)的壓力范圍要求和靈敏度要求。2滿足消費(fèi)工藝的精度要求。3輸出信號易于轉(zhuǎn)換或可直接通入顯示儀表或調(diào)理器，實(shí)現(xiàn)丈量或控制。4構(gòu)造簡單價錢廉價。2.評分規(guī)范義務(wù)一義務(wù)一 彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制

18、彈性式傳感器的壓力信號檢測與控制練習(xí)與思索練習(xí)與思索1.1.霍爾式遠(yuǎn)傳壓力表是以什么為根底的電測型壓力表？霍爾式遠(yuǎn)傳壓力表是以什么為根底的電測型壓力表？2.2.儀表的精度主要是根據(jù)什么來確定的？儀表的精度主要是根據(jù)什么來確定的？3.3.丈量液體壓力時，取壓點(diǎn)應(yīng)在管道的什么位置？丈量氣體壓力時，取壓點(diǎn)丈量液體壓力時，取壓點(diǎn)應(yīng)在管道的什么位置？丈量氣體壓力時，取壓點(diǎn)應(yīng)在管道什么位置？應(yīng)在管道什么位置？4.4.彈簧管壓力表指針不回零有哪些能夠緣由？彈簧管壓力表指針不回零有哪些能夠緣由？5.5.怎樣選擇一塊適宜的壓力表？怎樣選擇一塊適宜的壓力表？6.6.如何進(jìn)展壓力表的鑒定和調(diào)試？如何進(jìn)展壓力表的鑒定

19、和調(diào)試？義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制一、目的要求一、目的要求 1. 了解應(yīng)變式傳感器的構(gòu)造原理、選擇、檢測電路的選擇知識；2. 學(xué)會安裝應(yīng)變式傳感器壓力檢測控制系統(tǒng)；3. 掌握應(yīng)變式傳感器壓力檢測控制電路的調(diào)整調(diào)試方法。二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識1.電阻應(yīng)變式傳感器的原理 導(dǎo)體在受外力變形時，電阻值發(fā)生變化的景象，叫電阻應(yīng)變效應(yīng)。導(dǎo)體受外力時，由于幾何尺寸和電阻率都相應(yīng)發(fā)生變化，所以阻值也發(fā)生變化。金屬電阻應(yīng)變片的電阻變化，主要由于幾何尺寸變化引起；半導(dǎo)體應(yīng)變電阻的電阻變化主要由于電阻變化率引起。金屬電阻應(yīng)變片的電阻相對變化與導(dǎo)體的應(yīng)變成正比，可

20、以用公式表示為：KRR義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制二、相關(guān)知識二、相關(guān)知識 2.電阻應(yīng)式傳感器的構(gòu)造和類型 電阻應(yīng)變式傳感器，主要有兩種類型，一種是金屬電阻應(yīng)變片，另一種是半導(dǎo)體硅膜片固態(tài)壓阻。金屬電阻應(yīng)變片的構(gòu)造如圖2.2.1所示，把金屬絲或金屬箔用粘合劑貼在絕緣基片上而成。金屬電阻應(yīng)變傳感器運(yùn)用時，應(yīng)貼在彈性元件上，隨彈性元件變形，使其電阻值發(fā)生變化，其規(guī)格常用電阻值表示如120、100、50等。 半導(dǎo)體硅片，是在N型硅晶片上分散P型雜質(zhì)，構(gòu)成4個阻值相等的電阻條如圖2.2.2所示。運(yùn)用時將芯片封裝到傳感器的殼體內(nèi)，把引出的電極連成電橋即可

21、如圖2.2.3。義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制三、器件及丈量電路選擇三、器件及丈量電路選擇 1.金屬電阻應(yīng)變片的選擇 外型尺寸選擇 普通情況下，尺寸大的應(yīng)變片，能感受較多的平均應(yīng)變量，丈量精度較高；尺寸小的應(yīng)變片，雖然感受平均應(yīng)變量較少，但能較好地反映出“點(diǎn)的應(yīng)力，所以對于應(yīng)變片尺寸的選擇，應(yīng)根據(jù)彈性元件受力后的應(yīng)變分布情況和尺寸來決議，彈性元件尺寸大應(yīng)變均勻應(yīng)變片尺寸相應(yīng)大些。 阻值選擇 應(yīng)變片的阻值大小，根據(jù)橋路電源電壓和應(yīng)變片的允許功耗選擇。必需保證應(yīng)變片，不過負(fù)荷和過損耗。義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信

22、號檢測與控制三、器件及丈量電路選擇三、器件及丈量電路選擇 1.金屬電阻應(yīng)變片的選擇 2. 半導(dǎo)體硅片式壓力傳感器的選擇 半導(dǎo)體硅片式壓力傳感器普通由傳感器廠專業(yè)人員組裝。選擇時只需根據(jù)被測壓力大小選擇量程，根據(jù)丈量工藝要求選擇精度等級或誤差值，根據(jù)丈量電源環(huán)境選擇供電電壓，根據(jù)指示或調(diào)理器選擇輸出信號，根據(jù)被測流體壓力的動搖頻率選擇固有頻率就行了。3. 金屬電阻應(yīng)變傳感器和半導(dǎo)體硅片式壓力傳感器比較 硅片式壓力傳感器與金屬應(yīng)變片傳感器相比，最突出的優(yōu)點(diǎn)是它的靈敏度高50100倍，輸出信號大，輸出信號有時不用放大即可直接進(jìn)展丈量記錄或驅(qū)動調(diào)理器。硅片式壓力傳感器也存在著多的缺陷，電阻溫度系數(shù)大，

23、靈敏系數(shù)隨溫度變化，它的應(yīng)變電阻特性非線性較大等等。硅片式壓力傳感器通常用于微壓力丈量或控制。對壓力較大或溫度相對較高的場所采用電阻應(yīng)變壓力傳感器。義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制三、器件及丈量電路選擇三、器件及丈量電路選擇 4. 金屬電阻應(yīng)變傳感器丈量電路的選擇 1直流電橋 金屬電阻應(yīng)變傳感器常采用直流電橋作為丈量電路，如圖2.2.4所示。 電橋中RL趨于無窮大，R1、R2、R3、R4都是應(yīng)變片，都隨彈性元件變化時電橋的輸出分析如下。電橋的輸出電壓表達(dá)式為：義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制三、器件及丈

24、量電路選擇三、器件及丈量電路選擇 4. 金屬電阻應(yīng)變傳感器丈量電路的選擇 1直流電橋討論：討論： 當(dāng)當(dāng) R R相對較小時，電橋的輸出電壓與應(yīng)變成線性關(guān)系。相對較小時，電橋的輸出電壓與應(yīng)變成線性關(guān)系。 當(dāng)相對兩橋臂的應(yīng)變極性一致時，輸出電壓為兩者之和，否那么輸出電當(dāng)相對兩橋臂的應(yīng)變極性一致時，輸出電壓為兩者之和，否那么輸出電壓為兩者之差。壓為兩者之差。 當(dāng)相鄰兩橋臂的應(yīng)變極性一致時，輸出電壓為兩者之差；否那么輸出電當(dāng)相鄰兩橋臂的應(yīng)變極性一致時，輸出電壓為兩者之差；否那么輸出電壓為兩者之和。壓為兩者之和。義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制三、器件及丈量電

25、路選擇三、器件及丈量電路選擇 4. 金屬電阻應(yīng)變傳感器丈量電路的選擇3雙臂電橋雙臂電橋就是在相鄰兩個橋臂上銜接應(yīng)變片，并使它們貼在彈性元件應(yīng)變極性相反的位置常稱為差開任務(wù)，也被稱為差動半橋。此時： R1 = -R2 =R , R3 =R4 =0 ，如圖2.2.5所示，義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制三、器件及丈量電路選擇三、器件及丈量電路選擇 4. 金屬電阻應(yīng)變傳感器丈量電路的選擇 4全橋 全橋時R1、R2、R3、R4都是應(yīng)變片，都隨彈性元件變化，而且對臂電阻應(yīng)變極性一樣，相鄰臂的電阻應(yīng)變極性相反：R1 = -R2 = -R3 =R4 =R，如圖2

26、.2.6所示。 從分析結(jié)果來看其它條件一樣的情況，下全橋電路的靈敏度最高。選擇時根據(jù)被丈量引起的應(yīng)變值、橋路電源和應(yīng)變片的靈敏度加以選擇。義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制三、器件及丈量電路選擇三、器件及丈量電路選擇 4. 金屬電阻應(yīng)變傳感器丈量電路的選擇 5電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償 環(huán)境溫度變化時，由于金屬資料的電阻溫度系數(shù)為正使應(yīng)變片電阻值添加，會引起丈量誤差，所以溫度變化時需求進(jìn)展溫度補(bǔ)償，以便消除或減小由于溫度變化帶來的誤差。下面引見常用的溫度補(bǔ)償方法。 補(bǔ)償塊補(bǔ)償法 補(bǔ)償塊補(bǔ)償法常在單臂電橋是運(yùn)用，就是把兩個一樣的應(yīng)變片，一個貼到彈性元件上，另

27、一個貼到和彈性元件一樣環(huán)境溫度的補(bǔ)償塊上，并且接到相鄰的兩個橋臂上如圖2.2.7。當(dāng)環(huán)境溫度變化時，兩個應(yīng)變片的阻值變化一樣，在直流電橋輸出表達(dá)式中一正一負(fù)相互抵消，不影響輸出。這就消除了溫度的影響。 義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制三、器件及丈量電路選擇三、器件及丈量電路選擇 4. 金屬電阻應(yīng)變傳感器丈量電路的選擇 5電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償 差動電橋線路補(bǔ)償 差動電橋中，相鄰橋臂上的應(yīng)變片由于應(yīng)變極性相反，在電橋輸出中相加不僅提高了靈敏度，而且是應(yīng)變片的溫度影響得到補(bǔ)償，如圖2.2.8所示。當(dāng)溫度變化時，貼在同一彈性元件上的兩個應(yīng)變片產(chǎn)生一樣的變化，在直流電橋輸出表達(dá)式中一正一負(fù)相互抵消。 熱敏電阻電路補(bǔ)償法當(dāng)溫度升高時，電阻應(yīng)變片的靈敏度降低。把負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻Rt 與固定電阻并聯(lián)后，再串入電橋輸入回路如圖2.2.9。溫度升高并聯(lián)電阻降低，使電橋的輸入電壓升高，靈敏度提高，這樣使應(yīng)變片靈敏度下降對電橋輸出影響得到很好的補(bǔ)償。 義務(wù)二義務(wù)二 應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制應(yīng)變式傳感器的壓力信號檢測與控制四、安裝和調(diào)試及檢修四、安裝和調(diào)試及檢修 1.金屬應(yīng)變式壓力傳感器的安裝 選擇好金屬應(yīng)變片、彈性試件和檢測電路后首先要進(jìn)展應(yīng)變片的粘貼，然后進(jìn)展組橋。1粘貼位置選擇應(yīng)變片應(yīng)貼在彈性試件長生應(yīng)變較大的地方，對于不同的彈性元件