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文档简介

压力的测量PressureMeasurement.项目一：单水箱恒压力控制系统课程名称：《过程控制与集散系统》自行车打气：胎压表医院测血压：血压计釜的压力控制自来水管道压力生活中离不开“压力测量”普通压力表高精度压力计背后不仅是测量需求的差异，更涉及压力计的原理与特性目录01压力的概述02压阻式压力计03压电式压力计一、压力的概述压力垂直而均匀作用在物体表面上的力，也就是物理学中压强。作用面积：作用力：作用面积作用面积常用单位国际单位制-Pa（N/m2）1工程大气压（at）=1kgf/cm2=98066.5N/m2≈98kPa1标准大气压（atm）=1.013×105Pa1毫米汞柱（mmHg）=133.322Pa1毫米水柱（mmH2O）=9.80665Pa一、压力的概述绝对压力物体所承受的实际压力表压力

绝对压力与大气压之差负压绝对压力低于大气压时的表压力二、压阻式压力计LA半导体的压阻效应在控制系统中电学式的压力计较为常用，如压阻式压力计，它是利用半导体的压阻效应进行测量。

电阻微分

由

得由

得

电阻的纵向应变，单位纵向应变引起的电阻变化率。

即纵向灵敏度为：导体的电阻率电阻的形状变化二、压阻式压力计单晶硅膜片考虑温度补偿的测量电路膜片上的变形分布三、压电式压力计压电效应晶体在承受压力（或拉力）时，表面产生电荷的特性。沿

x

轴方向切片，将两块电极板放在垂直于

x

轴的两个面上，施以压力，电极板表面就会产生大小相等、方向相反的电荷。q=dAp电荷大小为：石英晶体的压电特性与其切割方向有关，按

z

轴方向切割，不会表现出压电特性。三、压电式压力计石英（SiO2）一种具有良好压电特性的压电晶体。其介电常数和压电系数的温度稳定性相当好，在常温范围内这两个参数几乎不随温度变化。石英的d11系数相对于20℃的d11温度变化特性石英在高温下相对介电常数温度特性20～200℃范围内，温度每升高1℃，压电系数仅减少0.016％。当到573℃时，完全失去了压电特性，这就是它的居里点。

三、压电式压力计石英晶体的压电效应演示动态力的响应特性电荷极性：随力的方向改变而改变输出电压频率：与动态力的频率相同静态力的响应特性初始响应：产生与力成正比的电荷表面漏电，电荷会快速泄漏并消失三、压电式压力计膜片压电元件传感器座引线膜片型的压电式压力计膜片的作用被测压力作用在膜片上，膜片产生变形，传递压力，实现预压和密封。压电元件压电元件上表面与膜片接触并接地，下表面则通过引线将电荷引出。测量电路测量电路需有极大的阻抗，从而有效降低误差。优点尺寸小、重量轻、工作可靠、测量频率范围宽。缺点对于振动和电磁场很敏感。课程小结压力的定义压力的单位压力的术语压阻式压力计压电式压力计工业4.0与智能制造下，压力测量要求要求不断提高精益求精安全第一专业保障严谨守护课后思考1什么是压电效应？2比较压电式压力计的压阻式压力计的动态特性3如果测量管道内湍流的

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