(二)压力的测量 1.液柱式压力计 Po、P1,U型管内液面间的高度差(h)与被测 压力P1和P差值间关系可表示为 △P=P1-P=vh=pgnh 式中 液体(常用的是水银和水)的重量密 度 p液体的密度 P1 当地的重量加速度 h—液面间的高度差 △P被测压力间的差压
（二）压力的测量 1．液柱式压力计 P0、P1，U型管内液面间的高度差（h）与被测 压力P1 和P0差值间关系可表示为： ΔP = P1 - P0=γh=ρɡn h 式中 γ——液体（常用的是水银和水）的重量密 度； ρ——液体的密度； ɡn——当地的重量加速度； h ——液面间的高度差； ΔP——被测压力间的差压
由式上可知,只有当p和gn为已知常数时,差压 (△P)才与液面间的高度差(h)成正比。而 液面的密度(p)往往要随使用时的环境温度而 变,重力加速度(qn)也随使用地的纬度和海 拔高度而异,在测量压力时都需要实测液体的 密度(p)和重力加速度(gn)或按一定的理论 公式进行修正。 当P=0时,被测压力的差值△P=P1为绝对压力 当P=1时,被测压力的差值△P=P1-1为表压或负 压 当P0为任意值(除0和1大气压外)时,被测压力 的差值△P=P-P0为差压
由式上可知，只有当ρ和ɡn为已知常数时，差压 （ΔP）才与液面间的高度差（h）成正比。而 液面的密度（ρ）往往要随使用时的环境温度而 变，重力加速度（ɡn）也随使用地的纬度和海 拔高度而异，在测量压力时都需要实测液体的 密度（ρ）和重力加速度（ɡn）或按一定的理论 公式进行修正。 当P0 =0时，被测压力的差值ΔP= P1为绝对压力。 当P0 =1时，被测压力的差值ΔP= P1 -1为表压或负 压。 当P0为任意值（除0和1大气压外）时，被测压力 的差值ΔP = P1 - P0为差压
2.膜片应变式 插针 插座 外壳 弓线 安装管孔 安装头 应变片 压力容器 压力感受薄模
2．膜片应变式
膜片式压力传感器的结构示意图如图1-16。当膜片两侧 压力不同时,紧贴其上的应变片随其一起变形而产生 电阻变化。电阻的变化率可表示为 △R/R=SE 式中S为导电材料的灵敏系数;e为材料的轴向线应变 对于周边夹紧的平膜片来说,沿半径(r)的径向应变 (e)、切向应变(E)与所承受的压力(P)间的关 系为: E=3P/8Eh2(1-y2)(R2-3r C=3P/8Eh2(1-y2)(R2 式中,E平膜材料的弹性模量;R—平膜片的工 作半径;h—平膜片的厚度;γ—平膜片的泊松 系数
膜片式压力传感器的结构示意图如图1-16。当膜片两侧 压力不同时，紧贴其上的应变片随其一起变形而产生 电阻变化。电阻的变化率可表示为： △R/R=S0 ε 式中S0为导电材料的灵敏系数；ε为材料的轴向线应变。 对于周边夹紧的平膜片来说，沿半径（r）的径向应变 （εr）、切向应变（εt）与所承受的压力（P）间的关 系为： εr =3P/8Eh2 (1-γ 2 )(R2 -3r 2 ) εt =3P/8Eh2 (1-γ 2 )(R2 -r 2 ) 式中，E——平膜材料的弹性模量；R ——平膜片的工 作半径； h ——平膜片的厚度；γ——平膜片的泊松 系数
为了将电阻的变化转换为电压的变化,往 往都将应变电阻接成桥式电路,为了提高电 桥的灵敏度和使其具有良好的线性及温度补 偿性能,其测量电桥最好是接成仝桥电路, 即组成电桥的四个桥臂电阻均随压力改变, 其中两个感受正应变,另外两个感受负应变。 且当压力为零时,四个桥臂的电阻值相互相 等,电桥输出电压为零。图1-17是应变电阻的 电桥电路 R1 RZ Rl A R2 B 工i R4 R3 R4 R3 (a)恒电压供电 (b)恒电流供电
为了将电阻的变化转换为电压的变化，往 往都将应变电阻接成桥式电路，为了提高电 桥的灵敏度和使其具有良好的线性及温度补 偿性能，其测量电桥最好是接成全桥电路， 即组成电桥的四个桥臂电阻均随压力改变， 其中两个感受正应变，另外两个感受负应变。 且当压力为零时，四个桥臂的电阻值相互相 等，电桥输出电压为零。图1-17是应变电阻的 电桥电路