压阻法原理
压阻式压力传感器原理
压阻式压力传感器原理压阻式压力传感器是一种常用的压力测量装置，它利用了压阻效应来实现对压力的测量。
在压阻式压力传感器中，压阻器是起到关键作用的元件，通过对压阻器的变化进行测量，可以得到被测压力的大小。
下面将详细介绍压阻式压力传感器的原理及其工作方式。
首先，我们来了解一下压阻效应。
压阻效应是指在材料受到外力作用时，电阻值发生变化的现象。
在压阻式压力传感器中，通常采用的是压阻薄膜或压阻薄片作为压阻器。
当外界施加压力在压阻器上时，压阻器的电阻值会发生相应的变化。
这种变化可以通过电路进行测量和转换，从而得到压力的大小。
其次，压阻式压力传感器的工作原理是利用了压阻效应的特性。
当压力作用在传感器的敏感元件上时，敏感元件的电阻值会随之改变。
这种电阻值的变化可以通过电路进行检测和测量，从而得到压力的大小。
在实际应用中，通常会将压阻式压力传感器与电桥电路相结合，通过测量电桥的平衡状态来获取压力的数值。
另外，压阻式压力传感器的工作方式可以分为直接式和间接式两种。
直接式压力传感器是指被测压力直接作用在敏感元件上，而间接式压力传感器则是通过液体或气体传递压力到敏感元件上。
不同的工作方式对应着不同的应用场景，用户可以根据实际需求选择合适的工作方式的传感器。
总的来说，压阻式压力传感器利用了压阻效应来实现对压力的测量，其工作原理是通过测量敏感元件电阻值的变化来获取压力数值。
在实际应用中，压阻式压力传感器广泛应用于工业自动化、汽车电子、医疗设备等领域，为各种设备和系统提供了重要的压力测量支持。
通过对压阻式压力传感器的原理及工作方式的深入了解，可以更好地应用和维护这种传感器，为各种应用场景提供准确可靠的压力测量数据。
压力(力)的测试
压力的分类
压力可分为: 静态压力和 压力可分为 静态压力和动态压力 静态压力：不随时间变化或变化非常缓慢的压力。 静态压力：不随时间变化或变化非常缓慢的压力。 动态压力：随时间变化的压力（如脉动压力、 动态压力：随时间变化的压力（如脉动压力、爆炸冲 击波压力等）。 击波压力等）。 压力测量方法 静态压力测量： 静态压力测量： 一般采用压力表、压力变送器进行测量。 一般采用压力表、压力变送器进行测量。
εp =
2−µ D p; n= E ( n 2 − 1) D0
P
D0
D
零应变用于 温度补偿
筒式压力传感器
空腔式应变测压传感器的固有频率要受填充在应变 筒空腔中的油柱的限制。 筒空腔中的油柱的限制。这种传感器的固有频率在 5至7kHz在的范围内。 在的范围内。 至 在的范围内
3)测压弹性元件是柱形圆筒，受轴向压力后，产生 测压弹性元件是柱形圆筒，受轴向压力后， 测压弹性元件是柱形圆筒 轴向变形。 轴向变形。
压电测压传感器的固有频率和以下的因素有关： 压电测压传感器的固有频率和以下的因素有关： 传感器的活动零件，如活塞等的质量越小， 1．传感器的活动零件，如活塞等的质量越小，刚 度越大，则传感器的固有频率越高。 度越大，则传感器的固有频率越高。 传感器壳体的刚度越大，零件的紧因性越好， 2．传感器壳体的刚度越大，零件的紧因性越好， 则固有频率越高。 则固有频率越高。 压电传感器的固有频率—般可达25～100kHz。 般可达25 压电传感器的固有频率 般可达25～100kHz。 压电测压传感器的低频特性不好， 压电测压传感器的低频特性不好，这是压电传感 器的一个缺点。 器的一个缺点。产生这个缺点的原因在于静电荷 泄漏。很明显， 泄漏。很明显，压电传感器的绝缘电阻也不可能 是无限大的；测试电路输入的阻抗也不可能是无 是无限大的； 限大的，这样就不可避免的要发生静电荷的泄漏， 限大的，这样就不可避免的要发生静电荷的泄漏， 破坏了压力和电量(电压)之间的正比关系。 破坏了压力和电量(电压)之间的正比关系。在测 试快速变化过程时，由于持续时间短， 试快速变化过程时，由于持续时间短，漏电的影 响不大；但是对于缓慢变化的过程， 响不大；但是对于缓慢变化的过程，漏电可能产 生较大的误差。 生较大的误差。
安全监控监测原理复习题及对应答案
在下手拙，粗略整理，答案还是挺长的，阅读一下，自行简要筛选要点，sorry！第一章安全监测系统1、安全监测的定义是什么？安全监测是运用现代科学方法，对人类赖以生存的安全状态进行定量的描述，同时尽可能灵敏并及时地收集到安全现状变化的信息和对人体健康有无异常变化的信息，在分析、评价这些资料的基础上尽早地采取具体有效的行动以保护人类的正常生存与发展这样一种体系。
2、安全监测的主要对象是哪些？安全监测的范围从广义上讲就是人类生存与活动的环境。
安全监测就是以影响这个自然环境的各种污染因子及其变化规律为研究对象的一门科学。
安全监测的具体对象有如下几个方面：1.大气安全监测：大气安全监测以大气中的污染因子为主要对象，监视并测定其含量，其中又可分为大气安全评价监测和大气污染源监测两种，目前已被列为大气污染物的已有百种以上，我国已有多种标准对大气污染物的最高允许浓度或最大允许排放量作了规定。
例如大气环境质量标准对总悬浮微粒、飘尘、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂等6种物质的浓度标准作了限制性规定；2.水污染监测：水污染监测与大气污染监测一样，也可分为环境水体监测与水污染源监测，环境水体包括地表水(江、河、湖、海)和地下水。
3.生态平衡监测(1)土壤污染监测：土壤污染主要是由工业废弃物和农用化学物质所引起的。
(2)生物污染监测：有必要对生物体内的污染物质进行监测，监测项目一般为重金属元素，有毒非金属元素，有机磷农药，卤代芳烃以及一些特殊的有毒化合物等。
4.能量污染监测：能量污染监测一般指热污染监测、噪声监测、振动监测、电磁波和放射性监测等，正常的生态系统都处在各种能量的一定水平影响之下。
第二章安全监测技术基础1、一个可供实用的传感器有哪几部分构成？各部分的功用是什么？试用框图标示出你所理解的传感器系统。
传感器的组成按定义一般是由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。
除自源型传感器外，还需要外加辅助电源，用框图表示如图2-3所示。
热工测试技术试题及答案
热工测试技术试题及答案一、填空1.仪表的灵敏度越高则（c）a.测量精确度越高b.测量精确度越低c.测量精确度越无法确认d.仪表的线性越不不好2.导致测压仪表静态变差的因素就是（b）a.弹性模量b.弹性阻滞c.材料的泊松比d.温度特性3.请指出下列误差属于系统误差的是（c）a.测量系统突发故障造成的误差b.读书错误造成的误差c.电子电位差计滑线电阻的磨损导致的误差d.仪表内部存有摩擦和间隙等圆形变化导致的误差4.用光学温度计测量物体温度，其示值（b）a.受测量距离的影响b.就是被测物体的亮度温度c.受被测物体表面光谱发射率的影响d.受反射光影响5.仪表的灵敏度越高则（c）a.测量精度越高b.测量精度越高c.测量精度不确认d.仪表的线性越不不好6.表观仪表读书精密性的指标就是（c）a.灵敏度b.线性度c.分辨率d.准确度7.用金属材料测温热电阻下列说法正确的是（d）a.金属材料的密度盐碱对测温越不利b.金属材料的强度越高对测温越不利c.金属合金材料参杂越光滑对测温越不利d.金属纯度越高对测温越不利8.热电阻测温使用“三线制”三相其目的是（c）a.并使电路电阻为定值b.赢得线性刻度c.消解相连接导线电阻导致额外误差d.并使工作电流为定值9.标准节流件的直径比β越大，则（d）a.流量测量越准确b.流量的压力损失越小c.建议水平直管段越短d.流量的压力损失越大10.涡流流量输入______信号(b)a.演示b.数字c.电流d.电压11.将被测压差高改成电信号的设备就是（c）a.均衡容器b.脉冲管路c.压差变送器d.显示器12.过错误差处置方法通常为（b）a.示值修正法b.轻易别乘法c.参数校正法d.不处置13.欲用多根热电偶测量某房间内平均温度，一般采用什么的热电偶布置方式（a）a.并联b.LX1c.串联d.以上都不对14.下列关于热电偶均质导体定律下列说法错误的（d）a.热电极必须采用均质材料b.就可以用两种相同材料的均质导体形成热电偶c.热电势与热电极温度原产毫无关系d.热电势与热电极的截面积有关15.热力学温度的符号就是ba．kb．tc．td.℃16．准确度最高的热电偶是(a)a．s型b．k型c．j型d.e型17．现有以下几种测温装置，在测汽轮机轴瓦温度时，最好选用（c）a镍铬一镍硅热电偶b.充气压力式温度计c．铂热电阻d.铜―铜镍热电偶18．存有一铂铑10一铂热电偶，设立其e(300℃，500℃)为x，e(500℃，250℃)为)y,e(250℃，0℃)为z，则(c)a．x=y=zb．x=y≠zc.x≠y≠zd.x≠y=z19．被测量为脉动压力时，所选压力表的量程应属被测量值的(c)a．1.5倍b．1倍c.2倍d.2.5倍20．用热电偶测量o℃以上的温度时，若与二次表相连接补偿导线极性接反，将并使命令值（c）a.偏高b.正常c.偏低d.以上都不对21．存有一热电阻为一次元件的测温仪表．其示值比实际值相对较低或命令不平衡，可能将原因（a）a．接线盒的接线端处有尘土或铁屑b．电阻元件电阻丝断c．电阻元件的连接导线短路d.电阻元件的连接导线断路二、填空题1、为使测量结果正确，要求测试系统有足够的灵敏度，线性度，滞后差要尽可能小2、测试系统的动态特性就是一种来衡量系统动态积极响应的指标3、压力的测量方法存有两种力学测量方法、电学测量方法4、电阻应变片按其结构形式分成粘贴式和非粘贴式5、常用的温度补偿法自补偿法和桥路补偿法6、温度计分成两类接触式测温和非接触式测温7、电阻温度计的最主要优点是稳定，灵敏具有较高的测温准度8比较适宜制作热电阻材料的主要有铂，镍，铜9、三线补偿法就是消解相连接热电阻的导线电阻的一种常用方法10、动态，气动，化学因素为热电阻的电偶测温的个性问题，与气流的流态，物理属性变化有关11、温度场测试技术又称温度场表明技术12、光机扫描方式有两种方式，即物扫描和像扫描13、热电阻温度计是通过测定热电阻的电阻值来推算温度的14、测量热电阻的电阻值常常采用不平衡电桥、自动平衡电桥15、热电阻的结构形式很多，通常由感温元件，绝缘管，维护管，接线盒四个部分共同组成16、（辐射）就是由电磁波来传递能量的过程17、热光学系统可以分成光机读取和非光机电读取两种类型18、平行光影仪可以分成感知式和非感知式两种19、探针流速计用于测量气体流速20、双光速光路就是目前激光测距中应用领域最广为的光路形式三、简答题1、热工测试技术的测量手段存有哪几种？答：○1力学测量手段○2电学测量手段○3光学测量手段2、液体压力计的基本测量原理是什么？请问：利用工作液柱所产生的压力与被测压力均衡，根据液柱高度高去展开压力测量的仪器3、简要描述一下热力学第零定律请问：如果两个热力学系统中的每一个都与三个热力学系统处在热平衡，则它们也必定处在热平衡4、压阻效应现象是什么？请问：硅、锗等半导体材料受外力作用而产生形变时，其电阻率随其形变的发生改变而发生改变的现象5、简述测量系统的动态特性？请问：测量系统的动态特性就是一种来衡量测量系统动态积极响应的指标。
压阻式压力传感器工作原理
压阻式压力传感器工作原理
压阻式压力传感器工作原理是基于电阻的变化原理。
传感器内部含有一个薄膜，该薄膜上涂有导电层，形成一个电阻。
当传感器受到外部压力作用时，薄膜会发生微小的弯曲，导致导电层上电阻的改变。
具体来说，当外部压力增加时，薄膜的弯曲程度会增大，导致电阻的值随之增加。
而当外部压力减小时，薄膜会恢复原状，导致电阻的值随之减小。
这种电阻和压力之间的关系可以通过压力传感器的电路进行测量和转换。
一般情况下，压阻式压力传感器会和一个电桥电路结合使用。
电桥电路由四个电阻组成，其中一个电阻为压阻传感器的电阻，另外三个为已知电阻。
当系统施加一个恒定的电压到电桥上时，电桥会输出一个电压信号，该信号的大小与压阻传感器的电阻值相关。
通过测量和分析电桥的输出信号，就可以得到与外部压力关联的电阻值。
进一步，可以经过校准和转换，将电阻值转换为实际的压力数值。
总的来说，压阻式压力传感器通过测量导电层电阻的变化，实现对外部压力的检测和测量。
这种传感器具有结构简单、成本低廉、响应速度快等优点，广泛应用于各种工业领域和仪器设备中。
压阻法在轻气炮实验上的应用研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈｅ ｐ ｅ ｏ ｅ ｉｔｖ ｅ ｈｏ ｓｔ ｙ ｔ ａ ｄｏ ｔ ｔ ｅ ｏｒｐｏ ｓ ｓ ｉ ｇ ｔ ｉ ｚ ｒ ｓｓ ｉ ｅ ｓｒ ｃ ： ｉ ｚ ｒ ｓ ｓ ｉ ｅ ｍ ｔ ｄ ｉ ｈｅ ｗａ ｈ ｔａ ｐ ｈｅ ｓ ｎｓ ｓ ｅ ｓ ｎ ｈｅ ｐ ｅ ｏ ｅ ｉｔｖ
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中 图分 类 号 ： ４ ． Ｏ３ ７ ４ 文献标识码 ： Ｂ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｐｌｃ ｔｏ ｆ Ｐｉｚ ｒ ｓ ｓ ｉ ｅ Ｍ ｅ ｈｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｏ ｅ ｉ ｔｖ ｔ ｄ ｉ ｇ ｔ ｇ ｓ Ｇｕ ｐ ｒ ｍ ｅ ｔ ｎ Ｌｉ ｈ ＿ ａ 。 ｎ Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ｓ
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ｐａ ａ ｅ ｅ ｓ ｏ ｈｅ ｍ ａ ｅ ｉ １ ｒ ｍ ｔ ｒ ｆｔ ｔ ｒ ａ ． Ｋｅ ｗｏ ｄ ｌ ｈ － ａ ｕ ｙ ｒ ｓ：ｉ ｔｇ ｓｇ ｎ；ｐ ｅ ｏ ｅ ｉｔｖｅｍ ｅ ｈ ｄ； ｍａ ｇ ｎｎ ｇ ｕ ｅ Ｈ ｕ ｏ ｏ ａ ａ ｅｅ ｓ；ｓ ｏ ｋ ｗ ａ ｅ ｇ ｉｚ ｒ ｓｓｉ ｔ ｏ ｎ ａ ｉ ａ ｇ ； ｇ ｎｉｔｐ ｒ ｍ ｔ ｒ ｈ 应 力波 的传 播 等特性 。用轻
2、电阻式传感器原理与应用
dA 2 dr Ar
x
dL L
y
dr r
r为金属丝半径
εx为金属丝轴向应变
εy为金属丝横向应变
➢ 轴向应变εx的数值一般很小， 常以微应变度量；
➢ μ为电阻丝材料的泊松比，一 般金属μ=0.3-0.5；
对金属材料，电阻率几乎不变：
λ为压阻系数，与材质有关；σ为应力值；E为材料的弹性模量；
由于空腔内传压介质的高度比被测溶 液的高度高，因而腰形筒微压传感器处 于负压状态。
为了提高测量的灵敏度，安装了两只 性能完全相同的微压传感器。
液位传感器： 当容器中液体多时，感压膜感受的压力大，将两只微压
传感器的电桥接成正向串联的形式，则输出电压为：
U0 U1 U2 (A1 A2 ) g h
料常用康铜和镍铬合金等。 目前使用的应变片大多是金属箔式应变片。
半导体应变片：分为体型和扩散型两种。
由于半导体(如单晶硅)是各向异性材料，因此 它的压阻效应不仅与掺杂浓度、温度和材料类 型有关，还与晶向有关(即对晶体的不同方向上 施加力时，其电阻的变化方式不同)。
半导体应变片的特性（与金属应变片相比较)：
✓灵敏系数S：表示应变片变换性能的重要参数。
✓绝缘电阻：应变片与试件间的阻值，越大越好。 一般大于1010Ω。
✓其它性能参数（允许电流、工作温度、应变极限、 滞后、蠕变、零漂以及疲劳寿命、横向灵敏度 等）。
3.2 测量电路及温度补偿 电阻应变片将应变转换为电阻的变化量，测量电路
将电阻的变化再转换为电压或电流信号，最终实现被测 量的测量。
定义：电阻丝的灵敏度系数S0——表示单位应 变所引起的电阻相对变化。
电阻应变片灵敏度系数S称为“标称灵敏度系 数”，由实验测定。
液位的测量按原理分为
液位的测量按原理分为液位的测量可以按照不同的原理进行分类。
以下将介绍液位测量的几种常见的原理及其工作原理、优缺点以及应用领域。
1. 水银压力法水银压力法是一种传统的液位测量方法，基于水银的密度较大，当液位升高时，水银柱的高度也会相应增加。
液位计的构造包括一根与液体相接触的管子，另一端与气体相接触的管子，并通过两端之间的压力差来测量液位的高度。
该方法通常适用于高精度的液位测量，优点是测量精度高，能够测量多种液体，缺点是不适用于腐蚀性液体，且水银的环境污染问题不能忽视。
2. 浮子法浮子法利用浮力原理测量液位高度，浮子随着液面的升降而上下浮动。
液位计中通常有一个浮子，浮子通过浮子杆与指示器相连接，液位的升高会使得浮子上升，反之则下降。
液位测量通过观察浮子的位置确定液位高度。
该方法适用于低粘度和不易结垢的液体，而对于高粘度液体或易结垢的液体则不适用。
优点是结构简单，使用方便，缺点是受到浮子质量、浮力等因素的影响，测量精度相对较低。
3. 压阻法压阻法基于液体的压力与液位高度成正比的原理，通过测量液位下方的液体对压力传感器的压力来确定液位高度。
该方法适用于液体的密度和温度变化较小的情况，优点是测量范围广，且不受液体性质的限制，缺点是需要进行温度和密度的补偿，且测量精度有一定的误差。
4. 雷达测量法雷达测量法利用了电磁波在空气与介质界面上的反射特性，通过测量从介质表面反射回来的电磁波的时间来确定液位高度。
该方法适用于各种不同介质的液位测量，具有非接触、不受液体性质限制、测量精准等优点，但同时也存在影响的因素较多、价格较高等缺点。
5. 超声波测量法超声波测量法是利用超声波在液体中的传播速度与液体的密度和温度有关的原理，通过测量超声波从液体表面反射回来的时间来确定液位高度。
该方法适用于各种不同液体的液位测量，并且具有非接触、高精度的特点，但也存在受液体泡沫和杂质影响大的缺点。
6. 导电法导电法是在液体中引入电极，通过测量电极间的电阻或电容来确定液位高度。
大气压强的测量的原理
大气压强的测量的原理
大气压强的测量原理可以通过以下几种方法实现：
1. 水银柱压力计法：这是一种传统的测量大气压强的方法。
工作原理基于大气压力会使得水银在一个密闭的玻璃管内升降。
通过测量水银柱的高度差，可以得到大气压强的数值。
2. 气压传感器法：利用气压传感器，通过测量压力的变化来获得大气压强的数值。
传感器通过压阻、电容、电导等不同的物理量与压力的关系，将压力转换成电信号输出。
3. 气体扩散法：该方法利用气体的扩散性质来测量大气压强。
工作原理为将气体扩散到一个特定的容器中，根据扩散速率与压力的关系，通过测量扩散速率来确定大气压强。
4. 气压计法：基于气体的密度与压强成正比的关系，通过测量气体容器的体积变化来获得大气压强的数值。
例如，通过测量一个可以伸缩的气泡内气体体积的变化，可以得到大气压强。
这些方法都是通过测量与大气压强相关的物理量来获得结果，不同的方法适用于不同的实际应用场景。
要确保测量精度和准确性，需要校准测量设备并排除各种可能的误差来源。
压阻式压力传感器工作原理
压阻式压力传感器工作原理
压阻式压力传感器是一种常见的压力传感器，它可以将外界施
加在其上的压力转化为电信号输出，被广泛应用于工业自动化、汽
车电子、医疗器械等领域。
那么，压阻式压力传感器是如何工作的呢？接下来，我们将详细介绍其工作原理。
首先，压阻式压力传感器的核心部件是由敏感材料制成的压阻
薄膜。
当外界施加压力时，压阻薄膜会发生形变，从而改变其电阻值。
这种电阻值的变化与外界压力成正比，因此可以通过测量电阻
值的变化来间接测量外界压力的大小。
其次，压阻式压力传感器通常采用电桥电路来测量压阻薄膜的
电阻值变化。
电桥电路由四个电阻组成，当压阻薄膜的电阻值发生
变化时，会导致电桥电路中的电压变化。
通过测量这种电压变化，
就可以得到外界施加在压阻薄膜上的压力大小。
此外，为了提高测量精度，压阻式压力传感器通常还会配备温
度补偿电路。
由于压阻薄膜的电阻值受温度影响较大，为了消除温
度对测量结果的影响，温度补偿电路会实时监测传感器的工作温度，并根据温度变化来调整电路参数，以保证测量结果的准确性。
最后，压阻式压力传感器的输出信号通常为模拟信号，需要经过模数转换电路转换为数字信号，然后再通过数据处理单元进行处理，最终得到压力的数字化结果。
这样的数字化结果可以直接用于控制系统的反馈控制、数据采集和显示等应用。
总结一下，压阻式压力传感器的工作原理主要包括压阻薄膜的电阻值变化、电桥电路的测量、温度补偿和信号处理等环节。
通过这些环节的协同作用，压阻式压力传感器可以准确、稳定地将外界压力转化为电信号输出，为各种应用提供了可靠的压力测量手段。
机械工程中应变,力与扭矩测量1
机械工程中应变、力与扭矩测量在机械工程中，应变，力与扭矩的测量非常重要，对这些物理量的测量可以分析零件或结构的受力状态以及工作的可靠性，设计计算结果的正确性，确定整机在实际工作时负载情况等。
应变测量在工程中常见的测量方法是应变测法。
他是通过电阻应变片，先测出工件表面的应力，应变的关系式来确定工件表面应力状态的一种实验用力分析方法。
一·电阻应变片（计）的工作特性电阻应变片测量技术是利用电阻应变片（计）测定构件表面的应变，再根据应力、应变的关系式确定构件表面应力状态的一种应力分析方法。
原理为压阻效应，主要是受到材料电阻率的影响。
电阻应变计又称电阻应变片，金属电阻应变片的工作原理基于弹性材料的机械应变效应。
（一）应变和力测量系统可分为三个基本环节：1.传感器，通过零件或弹性元件将力转变为应变，再由电阻应变计将机械应变转变为电阻变化量；2.电阻应变仪，放大由电阻应变片（计）组成的电桥所输出的电压，以电压或电流信号输出；3.指示、记录装置，可为指针式仪表，或示波器、记录器、计算机，作用是对信号加以指示、记录或分析（二）电阻应变计的工作特性【半导电阻应变计（金属）又称电阻应变片，工作原理基于弹性材料的机械应变效应。
体应变片为压阻效应】(1) 应变计（片）的灵敏系数KK=（R/R）/ε( ε=l / l)(2)可测应变范围应变计的最小可测应变量决定于应变计的灵敏系数及测量仪器的灵敏度常用应变仪可测最小应变为１微应变，记作 1με(1 με=10-6 )相当钢质试件上的应力为σ＝Ｅε≈0.2MPa。
可测最大应变取决于应变计的强度、线性范围及粘结剂的效能.(3)温度的影响应变计的电阻温度系数是其安装在试件上时单位温度变化所产生的电阻相对变化量。
例：贴在钢质试件上康铜应变片（计）的电阻温度系数α0 约为12με／℃，灵敏度系数 K 约为 2，由 Kε＝α0 t 可知，温度变化 1℃相当于应变值 6με。
这说明电阻应变计的热输出是不能忽略的，可利用电桥特性进行温度补偿，也可采用温度自补偿应变计。
爆炸测试技术
测试方法:电探极法;电磁法;压阻法;压电法.第一章、概论1、爆炸测试特点：单次性、高速性、高温、高压、瞬时性、破坏性，需要安全操作。
2、（简答）爆炸测试技术的地位与发展：1）提高测试仪的测试精度和动态响应；2）拓宽测试领域；3）加强数值模拟和伪真技术。
3、信息测试手段的技术水平是科学技术和生产力发展水平的重要标志。
4、爆炸信号的特征:爆炸测试技术研究的对象是确定信号，它可以用明确的数学关系式描述，它又是瞬变信号，其中绝大多数不具有周期性。
如：是一种指数信号，式中a是实数，若a>0,信号将随时间增大而增大，若a<0,信号将随时间的增大而衰减，a的绝对值的大小，放映了信号增长和衰减的速率。
在燃烧、爆炸测试技术中，这是一种常见的信号形式，a的绝对值一般比较大，即曲线的变化速率很大。
爆炸测试装置在测量瞬变信号时，要考虑基波、二次谐波和高次谐波等对测试的影响，因此，用于本领域的测试仪、传感器和连接元件等，往往具有很宽的频带、较高的固有频率和响应速率。
5、爆温：全部的爆热用来定容加热爆轰产物所达到的最高温度，爆温越高，气体产生的压力越大，作功就越大。
6、（填空）燃烧转爆轰的过程：先燃烧-再低速燃烧-最后稳定爆轰。
（判断）燃烧的过程要比爆燃、爆轰时间长，是毫秒级的。
（燃烧比较缓慢，但也是毫秒级的）第二章、测试系统1、如何判断线性系统：（根据线性系统的性质）若要求不失真地测量燃烧和爆炸过程中的物理参量，那么测试系统必须为线性系统。
线性系统具有如下一些主要性质：(1) 叠加特性(2) 比例特性(3) 微分特性(4) 积分特性(5) 频率不变性(6) 时间不变特性2、（判断）爆炸系统和冲击波测试系统为单测系统，且为线性系统。
3、系统的静态特性：1）线性度（非线性误差）：拟合直线与标定曲线之间的偏差称为非线性误差2）静态灵敏度3）迟滞性（迟滞误差/回程误差）当测试系统的输入信号一定时，系统正、反行程的输入-输出曲线会出现不重合情况，两条曲线出现偏差，称为迟滞误差。
压阻式压力传感器原理
压阻式压力传感器原理
压阻式压力传感器是一种常用的压力测量装置，它基于金属或半导体材料的电阻随外部压力的变化而产生相应的变化。
压阻式压力传感器的工作原理是利用金属或半导体材料的电阻特性，通过位于传感器内部的薄膜或弹簧受力变形而产生电阻值的变化。
一般情况下，金属或半导体材料的电阻与其长度、截面积、电阻率等相关。
当传感器受到外部压力作用时，薄膜或弹簧会产生一定的形变，从而导致电阻的变化。
常见的金属材料如硅、不锈钢等，以及半导体材料如硅、硼掺杂硅等，都具有良好的电阻特性，适用于压阻式压力传感器。
传感组件内部通常会设计成一个Wheatstone电桥，通过连接
四个电阻，其中两个电阻为压阻式传感器的电阻。
当施加外部压力后，传感器电阻的变化使得电桥中的电流和电压发生变化。
通过测量电桥的输出电压来推测外部压力的大小。
因此，通过测量电桥的输出电压变化，可以计算出外部压力的大小。
这种工作原理具有简单、可靠、灵敏等特点，广泛应用于各种压力测量领域，如工业控制、航空航天、汽车等。
压阻法测试电路中端接电阻的计算
压阻法测试电路中端接电阻的计算
压阻法测试电路中端接电阻的计算是指确定用于测试电路中端接
电阻的电阻值。
为了测试电路有效性，需要确定适当的电阻值，以达
到有效测试电路的目的。
确定压阻法测试电路中端接电阻的方法一般是根据测试电路的特
性来确定，一般步骤如下：
首先，根据测试电路的特性，确定测试电路的工作电压，如1V、
5V、15V等；
其次，确定端接电阻的工作频率，一般可以选择50Hz到200KHz
之间的频率；
然后，根据测试电路的特性，确定最大输出功率，例如1W、1.5W、2W等；
最后，根据上述信息，计算端接电阻的值，通常用驻波比Rp的计
算公式来确定：
Rp= V^2/P
其中，V表示测试电路的工作电压，P表示测试电路的最大输出功率。
通过以上的计算，就能确定压阻法测试电路中端接电阻的值。
压
阻法测试电路中端接电阻的值是较复杂的，因此，在选择端接电阻时，应根据计算出的值，选择满足计算结果要求的电阻尺寸和精度，以确
保测试电路正常工作。
压阻式压力传感器工作原理
压阻式压力传感器工作原理
压阻式压力传感器是一种常见的测量压力的传感器。
它的工作原理基于压阻效应。
压阻效应是指当物体受到外界力作用时，其电阻值发生变化的现象。
在压阻式压力传感器中，压阻材料（通常是一种特殊的导电橡胶或金属箔）被制成薄膜形状，并被放置在一个可变形的传感器外壳内。
当外界施加压力到传感器上时，传感器外壳会发生畸变，进而导致压阻材料的形状和电阻值发生变化。
这样的变化可以用一个电压信号来表达。
通常，传感器外接一个适配器电路，将电阻变化转换为与压力成比例的电压输出。
因此，当外界施加压力到压阻式压力传感器上时，传感器会根据压阻效应的变化产生相应的电压输出信号。
这个输出信号可以通过测量电压大小来间接推算出施加到传感器上的压力值。
压阻式压力传感器的优点包括结构简单、响应速度快、价格低廉等。
但也存在一些缺点，比如易受温度影响、精度相对较低等。
因此，在选择使用压阻式压力传感器时，需要根据具体应用场景来综合考虑其优缺点。
分布式压阻原理
分布式压阻原理
分布式压阻传感器是利用压阻效应原理制成的传感器。
压阻效应是指当晶体受到压力作用时，在晶体上某一点的应力发生变化，导致该点电阻率发生变化的现象。
分布式压阻传感器是将多个压阻元件分布在同一平面上，每个压阻元件都可以测量其所在位置的压力或应变。
通过测量每个压阻元件的电阻变化，可以推算出施加的压力或应变的大小和分布情况。
分布式压阻传感器具有高灵敏度、高精度、高可靠性等特点，被广泛应用于压力、应变、加速度、位移等物理量的测量和监测。
其优点在于能够实现多点测量，能够快速响应和测量动态变化的过程，同时也可以测量分布参数。
此外，由于其结构简单、体积小、重量轻等特点，分布式压阻传感器在航天、航空、能源、环保等领域也有广泛的应用前景。
希望以上信息对您有帮助，如需了解更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
高度传感器原理
高度传感器原理
高度传感器是一种用来测量物体高度的装置，它的工作原理根据不同的技术原理可以分为多种类型。
1. 压阻法：这种方法使用了压阻传感器，通过测量物体高度对传感器施加的压力来确定高度。
当物体高度增加时，所施加的压力也随之增加，压阻传感器测量到的电阻值也会相应变化，从而得出物体的高度。
2. 超声波法：这种方法利用超声波的特性来测量物体的高度。
传感器发射超声波脉冲，当这些波脉冲遇到物体时，一部分被物体反射回传感器。
传感器测量波脉冲的往返时间，并根据声速来计算出物体的高度。
3. 激光法：这种方法使用激光器发射出的激光束来测量物体的高度。
当激光束遇到物体时，一部分光被物体反射回接收器。
测量器测量光的往返时间，并根据光速来计算出物体的高度。
4. 电容法：这种方法利用电容的原理来测量物体的高度。
传感器通过电容的变化来判断物体与传感器之间的距离，从而得出物体的高度。
这些是常用的高度传感器的工作原理，每种原理都有其适用的场景和特点。
在实际应用中，根据具体的需求和条件选择合适的高度传感器可以满足不同的测量要求。
薄膜真空规原理
薄膜真空规原理
薄膜真空规是一种常用于测量微小尺寸的工具，主要基于膜片的形变来进行测量。
其原理如下：
1. 背压法原理：薄膜真空规的传感器膜片上设有一定的背压，背压由压力波动引起的膜片形变被感应出来，并通过电阻应变片或压阻传感器转化为电信号进行测量。
2. 差压法原理：薄膜真空规的传感器膜片与参考膜片组成一个气密腔室，在腔室两侧存在不同的压力差。
当被测气体压力变化时，腔室内压力差引起传感器膜片形变，形变量与压力差成正比，通过电容或电感变化来测量。
3. 电容法原理：薄膜真空规的传感器膜片作为一极板，与参考极板组成一电容结构，当被测气体压力变化时，传感器膜片形变导致电容值的变化，通过测量电容值的变化来确定压力值。
4. 压阻法原理：薄膜真空规的传感器膜片本身具有一定的电阻，当被测气体压力变化时，膜片形变导致电阻值的变化，通过测量电阻值的变化来确定压力值。
需要注意的是，薄膜真空规的测量范围一般较窄，通常适用于微小尺寸的测量，如薄膜的粗糙度、薄膜宽度等。
同时，在测量过程中还需要考虑环境温度、湿度等因素对测量值的影响。
压阻效应的定义
压阻效应的定义压阻效应的定义引言压阻效应是一种材料特性，指的是当材料处于外力作用下时，电阻率会发生变化的现象。
这种现象在实际应用中具有广泛的应用价值，如传感器、开关、防盗系统等。
一、压阻效应的基本原理1. 压电效应压电效应是指某些晶体在受到外力作用时会产生电荷分布不均匀的情况。
这种不均匀分布会导致晶体内部出现电场，从而改变晶体内部的电学性质。
由于金属和半导体材料也存在这种现象，因此压阻效应也可以被解释为一种压电效应。
2. 皮尔森效应皮尔森效应是指当某些材料受到外力作用时，会产生温度差异。
这种差异可能会导致材料内部出现热流动，从而改变了其电学性质。
由于热流动和热扩散都与材料内部的电子结构有关系，因此皮尔森效应也可以被解释为一种与电子结构相关的物理现象。
二、压阻效应的测量方法1. 电桥法电桥法是一种常用的测量压阻效应的方法。
其基本原理是利用电桥平衡条件来测量材料的电阻率。
在测量时，需要将材料置于一个特定的位置，并通过外力作用使其发生变形。
然后，使用电桥来检测材料内部的电阻率变化。
2. 恒流法恒流法是另一种常用的测量压阻效应的方法。
其基本原理是通过恒定电流来测量材料内部的电压变化。
在测量时，需要将材料置于一个特定的位置，并通过外力作用使其发生变形。
然后，使用恒流源来提供恒定电流，并使用示波器来检测材料内部的电压变化。
三、压阻效应在实际应用中的应用1. 传感器由于压阻效应可以被解释为一种与外力相关联的物理现象，因此它可以被广泛地应用于传感器领域。
例如，在汽车制造业中，可以利用压阻效应来制造气囊传感器和刹车传感器等。
2. 开关由于外力可以改变材料内部的电学性质，因此压阻效应可以被用来制造开关。
例如，在安全系统中，可以利用压阻效应来制造触摸开关和门锁开关等。
3. 防盗系统由于外力可以改变材料内部的电学性质，因此压阻效应可以被用来制造防盗系统。
例如，在汽车安全领域中，可以利用压阻效应来制造车门锁和引擎启动器等。
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3 . 灵敏度温度补偿
灵敏度温度漂移是由于压阻系数随温度变 化而引起的。温度升高时，压阻系数变小；温 度降低时，压阻系数变大，说明传感器的灵敏 度系数为负值。 补偿灵敏度温漂可以采用在电源回路中串 联二极管的方法。温度升高时，因为灵敏度降 低，这时如果提高电桥的电源电压，使电桥的 输出适当增大，便可以达到补偿的目的。反之， 温度降低时，灵敏度升高，如果使电源电压降 低，电桥的输出适当减小，同样可达到补偿的 目的。
对半导体材料而言，πl E >>(1+μ)，故(1+μ)项可以忽略。
R l E l R
半导体材料的电阻值变化，主要是由电阻率变化引起的， 而电阻率ρ的变化是由应变引起的。 半导体单晶的应变灵敏系数可表示
K
R / R
lE
半导体的应变灵敏系数还与掺杂浓度有关，它随杂质的 增加而减小。
膜片两边存在压力差时，膜片产生变形，膜片上各 点产生应力。四个电阻在应力作用下，阻值发生变化， 电桥失去平衡，输出相应的电压，电压与膜片两边的压 力差成正比。 四个电阻的配置位置： 按膜片上径向应力σr和切向应力σt的分布情况确定。
3p 2 2 [( 1 ) r ( 3 ) r ] 0 8h 2 3p t 2 [(1 )r02 (1 3 )r 2 ] 8h
压阻效应
R (1 2 ) R
金属材料 半导体电阻率
半导体材料
l l
＝ l l E
πl为半导体材料的压阻系数，它与半导体材料种类及应力方向 与晶轴方向之间的夹角有关； E为半导体材料的弹性模量，与晶向有关。
R (1 2 l E ) R
二、 压阻式压力传感器原理和电路
• (1) 体型半导体应变片
• (2) 测量桥路及温度补偿
（1）体型半导体电阻应变片
1.
2.
结构型式及特点 测量电路
1. 结构型式及特点
主要优点是灵敏系数比金属电阻应变片的灵敏系数大数十倍 横向效应和机械滞后极小 温度稳定性和线性度比金属电阻应变片差得多
恒流源
U 0 I R
电桥输出电压与ΔR成正比，环境温度的变化对其没有影响。
（2） 测量桥路及温度补偿
由于制造、温度影响等原因，电桥存在失调、零位温 漂、灵敏度温度系数和非线性等问题，影响传感器的 准确性。 减少与补偿误差措施
1. 测量电桥
2. 零点温度补偿
3. 灵敏度温度补偿
1. 测量电桥
r
设计时，适当安排电阻的位置，可以组成差动电桥。
扩散型压阻式压力传感器 特点
优点: 体积小，结构比较简单，动态响应 也好，灵敏度高，能测出十几帕的微压， 长期稳定性好，滞后和蠕变小，频率响 应高，便于生产，成本低。 测量准确度受到非线性和温度的影响。 智能压阻式压力传感器利用微处理器对 非线性和温度进行补偿。
3 压阻式加速度传感器
它的悬臂梁直接用单晶硅制成，四个扩散电阻 扩散在其根部两面 。
扩散电阻
基座
a
质量块 应变梁
压阻法的原理及其应用
XXXX
压阻法的原理及其应用
• 一、半导体的压阻效应 • 二、 压阻式压力传感器原理和电路 • (1) • (2) 体型半导体应变导体的压阻效应
固体受到作用力后，电阻率就要发生变化，这 种效应称为压阻效应 。 半导体材料的压阻效应特别强。 压阻式传感器的灵敏系数大，分辨率高。频率 响应高，体积小。它主要用于测量压力、加速 度和载荷等参数。 因为半导体材料对温度很敏感，因此压阻式传 感器的温度误差较大，必须要有温度补偿。
2.温度漂移及其补偿
温度变化而变化，将引起零漂和灵敏度漂移
VD
Rp
R1 R2
零漂：扩散电阻值随温度变化 灵敏度漂移：压阻系数随温度变化 零点温度漂移是由于四个扩散电阻 的阻值及其温度系数不一致造成的 。一般用串、并联电阻法补偿，如 图。
U
Rs R3
R4
U0
串联电阻Rs起调零作用 并联电阻RP起补偿作用
体型半导体应变片的结构形式 1-P型单晶硅条 2-内引线 3-焊接电极 4-外引线
对于恒压源电桥电路，考虑到环境温度变化的 影响，其关系式为：
U R Uo R RT
2. 测量电路
恒压源
U 0 UR /( R Rt )
电桥输出电压与ΔR / R成正比，输出电压受环境温度的影 响。R为应变片阻值， ΔR为应变片阻值变化， ΔRt为环境 温度变化受环境温度引起阻值的变化。
假设ΔRT为温度引起的电阻变化
I ABC I ADC 1 I 2
电桥的输出为
U 0 U BD 1 1 I ( R R RT ) I ( R R RT ) 2 2 IR
恒流源供电的全桥差动电路
电桥的输出电压与电阻变化成正比，与恒流源电流成正比， 但与温度无关，因此测量不受温度的影响。
三、 压阻式传感器的应用
1. 扩散型压阻式压力传感器
2. 差频压阻式压力传感器
3. 压阻式加速度传感器
1. 扩散型压阻式压力传感器
压阻式压力传感器结构简图 1—低压腔 2—高压腔 3—硅杯 4—引线 5—硅膜片 采用N型单晶硅为传感器的弹性元件， 在它上面直接蒸镀半导体电阻应变薄膜
工作原理：
2.差频压阻式压力传感器
A
R-C （P型） R-C f
（a） （a）分布阻容网络； （b） （b）相移振荡器； （c）差频振荡压阻式压力传感器组合
硅晶片 R-C 网络 <110> 宽带放大
P
宽带放大 <110> <001>
f’ 频 率 综 合 f 器
（c）
差频压阻式压力传感器工作原理图
在实际应用中，为了提高传感器的灵敏 度和克服零点漂移，一般都采用差频输 出的形式。也就是在选择适当的晶向和 扩散电阻的位置，做成两套相移振荡器 并连接宽带放大器和频率综合器，将其 组合在一起构成差频压阻式压力传感器。