桥路处于平衡时,应使Usc=0,即应满足若四个桥臂电阻均为应变片,有压力作用时,设每个桥臂电阻变化△Ri,并且△RiRi,在桥路平衡的条件下,可得(1-3-9)(1-3-10)返回下一页上一页若R1、R2为应变片,R3、R4为固定精密电阻(ΔR3=ΔR4=0),且R1=R2,但ΔR1≠ΔR2,据应变原理ΔR1/R1——应变筒的轴向应变;ΔR2/R2——应变筒的径向应变。**第29页,共64页,星期日,2025年,2月5日则桥路输出电压Usc与应变成正比,而与应变筒的轴向应变成正比。(1-3-11)返回上一页Usc与被测压力P成正比,测得Usc可知P。**第30页,共64页,星期日,2025年,2月5日2.压阻式压力传感器返回特点:易于微小型化:灵敏系数高:测量范围宽:精度高、工作可靠。**第31页,共64页,星期日,2025年,2月5日返回第三节电容式压力传感器工作原理压力(差压)变送器压力传感器变送器输出与被测参数的换算关系**第32页,共64页,星期日,2025年,2月5日平行板电容器ε—极板间介质的介电常数;A—两平行板覆盖面积;d—两平行板之间距离。改变d能够获得较高灵敏度,可测量微米数量级的位移;改变介电常数ε常用于物位测量。改变A只适用于测量厘米数量级的位移;一、工作原理返回下一页**第33页,共64页,星期日,2025年,2月5日无压力时,初始电容为动极板平行位移Δx时线性,增加b或减小d,可提高灵敏度。改变a会如何呢?有压力时,θ≠0返回下一页上一页初始电容为1.变面积式**第34页,共64页,星期日,2025年,2月5日电容量C与极板间距d为非线性,P=0时,动极板位移x=0,两极板间距为d,电容量为P0时,动极板位移,间距减小x当xd时,可近似为返回上一页2.变间隙式(改变d)**第35页,共64页,星期日,2025年,2月5日变面积式压力传感器返回**第36页,共64页,星期日,2025年,2月5日根据变送器的测量范围、工作能源、输出信号范围可由下式求得I0—变送器的输出信号值;x—被测参数的测量值(单位量纲应与变送器量程一致);I上、I下—变送器输出的上限值、下限值;lmin—变送器测量范围的下限值。各种输出与被测参数满足线性关系的变送器均可适用。返回四、变送器输出与被测参数的换算关系**第37页,共64页,星期日,2025年,2月5日第四节电感式压力传感器自感式传感器互感式传感器返回**第38页,共64页,星期日,2025年,2月5日一、自感式传感器N—线圈匝数;RM—磁路总磁阻。当空气隙δ较小时,总磁阻为μ—导磁体导磁率;μ0—空气导磁率;l—导磁体长度;δ—气隙长度;A1—导磁体截面积;A—气隙截面积。返回一般:导磁体磁阻空气隙磁阻则前项可略,线圈电感可为:下一页1.工作原理**第39页,共64页,星期日,2025年,2月5日2.差动式自感传感器返回下一页对高Q值差动式传感器(Q=ωL0/R0)上一页**第40页,共64页,星期日,2025年,2月5日差动式自感压力传感器返回上一页**第41页,共64页,星期日,2025年,2月5日返回二、互感式传感器次级绕组通过互感系数的变化得到不同的输出电压。多采用差动形式,又称差动变压器。LP、RP—初级线圈电感及损耗电阻;M1、M2—互感系数;UP—激励电压;ω—激励电压角频率。输出由互感M1和M2大小所决定。相位反映铁芯移动方向;幅值反映铁芯移动距离。1.工作原理下一页**第42页,共64页,星期日,2025年,2月5日2.压力传感器传感器的工作原理,如何实现压力测量?将铁心与可产生位移(变形)的弹性元件连接。返回上一页P→弹性元件→铁芯位移→M变化→U0变化**第43页,共64页,星期日,2025年,2月5日第五节其它压力传感器压电式压力传感器霍尔式压力传感器谐振式压力传感器返回**第44页,共64页,星期日,2025年,2月5日一、压电式压力传感器压