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2动态压力测量技术

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如何进行地下水测量和地下水动态监测

如何进行地下水测量和地下水动态监测

如何进行地下水测量和地下水动态监测地下水是地球上重要的水资源之一，对于人类生活和生态系统的可持续发展起着重要作用。

了解地下水的分布和动态变化对于科学、环境保护和资源管理至关重要。

本文将探讨如何进行地下水测量和地下水动态监测的方法和技术。

一、地下水测量方法地下水测量是指确定地下水位、地下水压力、地下水流速和地下水流量等参数的过程。

以下是一些常用的地下水测量方法：1. 钻井观测法通过钻井进行地下水测量是一种常用的方法。

钻井能深入地下，直接观测到地下水位和水质等参数。

同时，还可以通过在井内安装水位计、压力计和流速计等设备，实时监测地下水的动态变化。

2. 地下水井监测法地下水井监测是指通过在地下开凿水井，并在井中安装水位计和压力计等设备，监测地下水位和压力变化。

这种方法可以在一定程度上反映地下水的动态变化。

3. 地面水质监测法地面水质监测是通过采集地下水样品，并进行水质分析，以了解地下水化学成分和水质状况。

通过分析地下水样品中的溶解物质、无机盐和有机物等，可以推测地下水的水量和水质。

二、地下水动态监测技术地下水动态监测是指长期监测地下水位、地下水流速和地下水流量等参数，以掌握地下水的变化趋势和规律。

以下是一些常用的地下水动态监测技术：1. 水位计监测技术水位计是一种能够测量地下水位的仪器。

通过在地下水井或井位上安装水位计，可以实时监测地下水位的变化。

同时，还可以通过将水位计与数据采集系统相连，实现远程数据传输和实时监测。

2. 压力计监测技术压力计能够测量地下水的压力变化。

通过在地下水井或井位上安装压力计，可以实时监测地下水的压力变化情况。

压力计的安装位置和数量应根据具体情况进行合理设置，以确保监测的准确性和可靠性。

3. 电阻率法监测技术电阻率法是一种利用地下电阻率差异来推测地下水分布状况的方法。

通过在地面上布置电极，并施加电流，然后测量地下的电阻率，可以推测地下水的分布情况。

这种方法在大范围地下水动态监测中具有较高的效率和准确性。

动态测量的名词解释

动态测量的名词解释

动态测量的名词解释动态测量是一种通过观察和记录目标对象在运动、变化或发展过程中的数据，从而得出有关其属性、特征或表现的方法。

这种测量方法广泛应用于多个领域，如物理学、工程技术、医学、心理学等。

动态测量的目的是捕捉和分析目标对象在时间上的变化，以便更好地理解其性质和行为规律。

一、动态测量方法与实施动态测量方法包括多种技术和仪器，其中最常见的是传感器技术和计算机数据采集与处理系统。

传感器技术通过将传感器装置于目标对象上，实时采集其运动或变化过程中的数据。

这些传感器可以是加速度计、压力传感器、光学传感器等，其选择取决于所测量的目标和研究的对象。

而计算机数据采集与处理系统则负责实时接收、记录和处理这些数据，以便获得有关目标对象的相关信息。

动态测量的实施需要确保测量过程的准确性和可靠性。

为了达到准确性要求，需要校准传感器以确保其输出精度，并进行仪器的校验和质量控制。

此外，为了获取可靠的动态数据，在测量过程中需要考虑噪声源的干扰，并采取相应的滤波和信号处理技术。

实施动态测量时还需要选择适当的采样频率和时间间隔，以满足对目标对象变化特征的要求。

二、动态测量应用领域1. 物理学与工程技术领域在物理学与工程技术领域，动态测量被广泛应用于运动学分析、振动测试和结构监测等方面。

通过测量目标对象的运动轨迹、速度、加速度等参数，可以研究和分析复杂运动过程，并优化相关工程设计。

在机械工程、土木工程和航空航天等领域，动态测量被用于监测和评估结构的强度、稳定性和可靠性。

2. 医学与健康科学领域在医学与健康科学领域，动态测量被应用于身体运动分析、运动功能评估和康复治疗等方面。

通过测量患者在运动过程中的生理参数，如步态分析、肌肉活动和骨骼运动等，可以评估身体功能和运动能力，并为康复治疗方案提供科学依据。

同时，在体育科学研究中，动态测量也被广泛用于运动员的训练和表现分析。

3. 心理学与行为科学领域在心理学与行为科学领域，动态测量被用于研究人类行为和认知过程。

如何进行静态测量和动态测量

如何进行静态测量和动态测量

如何进行静态测量和动态测量静态测量和动态测量是工程领域中非常重要的两个概念。

静态测量主要用于测量物体或系统在静止状态下的属性，而动态测量则是指在运动状态下的测量。

无论是静态测量还是动态测量，它们在工程设计、制造和维护中都起着至关重要的作用。

本文将探讨如何进行静态测量和动态测量，并介绍一些相关的方法和设备。

一、静态测量1、概述静态测量是指对物体或系统在静止状态下进行测量的过程。

静态测量可以用于测量各种属性，如长度、温度、重量、压力等。

它广泛应用于工程设计、制造和质量控制等领域。

2、测量方法静态测量可以使用多种方法进行。

其中一种常见的方法是直接测量，即通过直接观察和测量物体的属性来获取数据。

例如，使用尺子或卷尺可以准确测量物体的长度。

另一种方法是间接测量，即通过测量物体引起的其他物理量变化来推断其属性。

例如，使用压力传感器测量物体所受的压力，再根据物体的形状和材料属性，计算出其重量。

3、常用设备在静态测量中，常用的设备包括各种测量工具和仪器。

例如，尺子、卷尺、量角器可用于测量长度和角度；温度计、热电偶可用于测量温度；天平、砝码可用于测量重量；压力传感器、压力表可用于测量压力。

二、动态测量1、概述动态测量是指在物体或系统运动状态下进行测量的过程。

与静态测量相比，动态测量需要考虑运动的快速变化和不确定性，因此更加复杂和挑战性。

2、测量方法在动态测量中，常用的方法包括基于传感器的直接测量和基于图像处理的间接测量。

基于传感器的直接测量是利用加速度计、力传感器等设备，直接测量物体的运动状态。

例如，在汽车碰撞测试中，加速度计可以测量车身的加速度，从而了解撞击时车身的变形情况。

基于图像处理的间接测量是通过分析物体在连续图像上的位置和形态变化来推断其动态属性。

例如，使用高速摄像机拍摄运动的自行车车轮，通过分析车轮在连续图像上的位置变化，可以计算出车轮的转速。

3、常用设备在动态测量中，常用的设备包括加速度计、力传感器、高速摄像机等。

测试技术课程课后习题答案

测试技术课程课后习题答案

（2）当ξ=0.7时可解得A（400）=0.975；φ （400）=-43.03°
即幅值比为：A（400）=0.975；相位移为43.03°。
2-11 一个可视为二阶系统的装置输入一个单位 阶跃函数后，测得其响应的第一个超调量峰值 为0.15，振荡周期为6.23s。已知该装置的静态 增益为3，试求该装置的传递函数和该装置在无 阻尼固有频率处的频率响应。
0.2%
不能，这个变化量是太小。
3-6 一个电容测微仪其传感器的圆形极板的半径r=4mm，工 作初始间隙δ=0.3mm，问：1）工作时，如果传感器与工件的 间隙变化量∆δ=±0.1μn时，电容变化量是多少？2）如果测量 电路的灵敏度S1=100V/pF，读数仪表的灵敏度S2=5格/mV， 当 ∆δ=±0.1μn时，读数仪表的指示值变化多少格？
1
1 2
A()
1
0.414
1 0.35 2 12
2
1 T
幅值误差为：1-0.414=0.586
2-3 求周期信号x（t）=0.5cos10t+0.2cos （100t-45°），通过传递函数为 H(s) 1
0.005s 1
的装置后得到的稳态响应。
解： x(t) x1(t) x2 (t)
第二章习题
2-1 进行某动态压力测量时，所用的压电式力传感器的灵 敏度为90.9nC/Mpa，将他与增益为 0.005V/nC的电荷放大 器相连，电荷放大器的输出接到一台笔试记录仪上，记录仪 的灵敏度为20mm/V，试求该压力测试系统的灵敏度。当压 力变化为3.5Mpa时，记录笔在记录纸变化量为多少？
2-5 用一个一阶系统作100Hz正弦信号的测 量，如果要求限制振幅误差在5％以内，则时 间常数应取多少？若用该系统测量50Hz的正 弦信号，问此时振幅误差和相角差是多少？

华科 工程测试技术 4压力测量

华科 工程测试技术 4压力测量
Kp -1
-0.5
Kp=1：临界点，为 滞止压力； kp=0：ps1=ps 压力探针： Xh：3-8D, Xs：8-15D d/D=0.3
v
0
0.5 1
Xh
0 1D 2D 3D 4D
Xh
D
Xs
3.2稳态压力测量
二、流体静压的测量与静压探针 1、壁面静压测量
测压孔轴线 与壁面垂直 d=0.5～ 1.5mm
2 2
h—液面高度差；d—玻璃管径； D—大容器直径。由于D>>d， 故d2/D2可以忽略，则
∆p ≈ hρg
3.2稳态压力测量
3、斜管压力计 测量微小的压力时，将单管压力计的玻璃管制成斜 管。大容器通入被测压力 p1 ，斜管通大气压力 p2 ， 则
∆p ≈ hρg = Lρg sin α
L—斜管内液柱的长度； α—斜管倾斜角。 由于L>h， 比单管压力计更灵敏
3.3动态压力测量
金属应变片的电阻R为
R = ρ ⋅l / A
ρl
上述任何一个参数变换均会引起电阻变化,求导数
代入
l dR = dl − 2 dA + dρ A A A R = ρ ⋅l / A
dρ dl dA dR = R − R +R l A ρ
ρ
3.3动态压力测量
dR dl dA dρ = − + R l A ρ
3.2稳态压力测量
1、弹簧管压力计
测压范围为-105~ +109 Pa； 精确度可达±0.1％。
3.2稳态压力测量
2、膜片/膜盒式压力计 单膜片测压元件主要用于低压的测量。金属膜片/ 橡胶膜片；平面/波纹；膜片/膜盒 优点是：可测微压和粘滞性介质压力。

压力测试仪原理

压力测试仪原理

压力测试仪原理压力测试仪是一种用于测量和监控系统、设备或产品在各种工作条件下的压力性能的仪器。

它能够模拟实际工作环境下的压力情况，对被测试物体施加一定的压力，并测量和记录相应的数据，以评估其强度、耐久性和稳定性等方面的性能。

一、压力测试仪的分类根据使用场景和测试需求的不同，压力测试仪可以分为以下几类：1. 静态压力测试仪：主要用于测量和监控系统在静止状态下的压力表现。

它通过施加一个恒定的压力，并记录被测试物体的应变或位移等参数来评估其性能。

2. 动态压力测试仪：主要用于测量和监控系统在动态条件下的压力表现。

它能够模拟实际工作环境下的压力变化，并记录被测试物体在不同压力下的响应情况。

3. 脉冲压力测试仪：主要用于测量和监控系统在脉冲加载条件下的压力表现。

它能够模拟系统在脉冲冲击负载下的性能，并对其进行评估和验证。

二、压力测试仪的工作原理无论是静态、动态还是脉冲压力测试仪，其工作原理都是基于力学和电子技术的相互作用而实现的。

1. 传感器：压力测试仪中最核心的部件就是传感器，它负责将物理量（压力）转换为电信号。

常用的传感器有压阻式传感器、压电式传感器和应变式传感器等。

当被测试物体施加压力时，传感器能够感知到压力的变化并产生相应的电信号。

2. 信号放大器：传感器产生的电信号一般较为微弱，需要通过信号放大器进行放大，以提高测试仪的测量精度和信噪比。

3. 数据采集与处理：经过信号放大器放大后的信号进入数据采集与处理系统，这个系统负责采集、处理和存储测试数据，并根据预设的算法对数据进行分析和计算，得出测试结果。

4. 显示与输出：测试结果可以通过液晶显示屏或计算机等设备进行显示和输出。

用户可以直观地了解被测试物体在不同压力下的性能表现。

三、压力测试仪的应用领域压力测试仪广泛应用于各个领域，例如：1. 工业制造：压力测试仪可以用于测试和验证各种机械设备、汽车零部件、航空航天产品等在不同压力下的可靠性和耐久性。

2. 石油化工：压力测试仪可以用于测试和监控石油化工设备中的压力、温度和流量等参数，以确保设备运行的安全和稳定。

化工仪表基础-第二章压力检测


具有高灵敏度、快速响应、抗干扰能力强等优点，但需要外 部电源供电。
压阻式压力传感器
利用半导体材料的压阻效应，将压力转换为电阻值变化进 行测量。
具有测量精度高、稳定性好、温度稳定性高等优点，但需 要外部电源供电。
电容式压力传感器
利用电容原理，将压力转换为电容值变化进行测量。 具有测量范围广、精度高、稳定性好等优点，但需要外部电源供电。
压力检测仪表的选型与使用
选型原则
在选择压力检测仪表时，应考虑测量范围、精度、稳定性、 环境因素和安装条件等因素，以确保所选仪表能够满足实际 生产的需求。
使用注意事项
在使用压力检测仪表时，应注意定期校准和维护，避免超量 程使用，同时要关注仪表的安装和连接方式，确保其能够正 确、安全地工作。
02 压力检测仪表的工作原理
要意义。
航空航天中的压力检测
在航空航天领域，压力检测是保 证飞行安全的重要手段之一。
压力检测仪表用于测量飞机或航 天器内的气压和氧气压力等参数， 确保飞行过程中的安全和舒适。
航空航天中的压力检测仪表需要 具备高精度、高可靠性和抗干扰 能力，以确保在复杂的环境条件 下能够准确测量各种压力参数。
04 压力检测仪表的维护与校 准
在化工生产过程中，压力是重要的工 艺参数之一，对产品的质量和安全具 有重要影响，因此压力检测是化工生 产中必不可少的环节。
压力检测的原理与分类
压力检测原理
压力检测的原理主要是利用压力传感器的敏感元件，将压力信号转换为电信号 或气信号，再通过二次仪表或控制系统进行显示、记录和控制。
压力检测分类
根据测量原理和应用场合的不同，压力检测可以分为多种类型，如绝对压力、 表压、真空度等。
实验室中的压力检测

高速铁路接触网检测技术分析

⾼速铁路接触⽹检测技术分析2019-07-02摘要：⾼速铁路接触⽹是铁路运输中不可缺少的组成部分，随着⾼速铁路规模的逐渐扩⼤，接触⽹对检测技术有⼀定的要求，⽬的是保障⾼速铁路的安全运⾏，进⽽提⾼铁路运输的效率。

⽂章探讨了⾼速铁路接触⽹的检测技术。

关键词：⾼速铁路；接触⽹；检测技术；铁路运输；运输效率⽂献标识码：A中图分类号：U238 ⽂章编号：1009-2374（2017）03-0110-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.03.048⾼速铁路接触⽹在使⽤的过程中，是处于⼒与电⼒共同作⽤下的，接触⽹最容易发⽣的是机械与电⽓烧伤故障，增加了接触⽹的运⾏风险，导致⾼速铁路不能正常的运营，直接产⽣了安全威胁。

为了提升⾼速铁路接触⽹的运⾏效率，采取检测技术，促使检测技术渗透到接触⽹的运营中，把控接触⽹的实践过程，最主要的是通过检测技术，监控⾼速铁路中的接触⽹性能，避免接触⽹发⽣安全或性能问题。

⾼速铁路接触⽹的检测技术，需要遵循⾼安全、⾼响应的要求，落实全⾯的检测技术，保证⾼速铁路接触⽹的有效运⾏。

1 ⾼速铁路接触⽹检测技术分析⾼速铁路接触⽹检测技术采⽤了微型计算机控制，配合先进检测、试验检测的⽅法，监控接触⽹的运⾏状态，确保接触⽹能够向⾼速铁路安全供电。

接触⽹检测使⽤的试验设备，直接安装在检测车内，利⽤车顶受电⼸的感应器，配合监视装置，将接触⽹的检测信号输⼊到列车的微机系统内，实⾏数据处理，输出设备会将最终的检测信息打印出来，⽅便结果分析。

检测技术具有⾃动化、数字化的特征，直接提⾼了⾼速铁路接触⽹的运⾏⽔平，采⽤检测技术，规范好⾼速铁路接触⽹的运⾏环境，避免发⽣检测上的问题，促使检测技术在接触⽹中可以发挥有效的作⽤，完善接触⽹的运⾏过程。

本⽂主要分析⾼速铁路接触⽹检测技术的相关装置。

1.1 检测接触线拉出值接触线的拉出值，检测时模拟车顶受电⼸滑板的⼯作范围，安装好检测器，检测器不能直接与接触线连接，需要借助电磁感应，检测拉出值的数据，微电⼦接近接触线时，就会有感应电流，输出电压信号，此类检查装置，不会受到环境因素的⼲扰，检测器每隔20mm，逐步安装在受电⼸中⼼的两侧位置，将距离中⼼的第10个检测器，信息代码传送到微型计算机，在变换处理的条件下，就能获取最终接触线的拉出值，结果为200。

足底压力监测智能鞋垫的研究与应用现状

足底压力监测智能鞋垫的研究与应用现状1. 内容描述传感器技术的发展：随着微电子学、纳米技术和MEMS(微机电系统)技术的不断发展，越来越多的高性能、低功耗、高精度的传感器被应用于足底压力监测智能鞋垫中。

这些传感器可以实时采集足底压力数据，并将其传输到智能手机或其他设备上进行分析和处理。

数据处理与分析：通过对采集到的足底压力数据的处理与分析，可以为用户提供个性化的足部健康建议，如调整步态、改善姿势等。

还可以通过大数据分析，挖掘出潜在的足部健康问题和风险因素，为医生和患者提供更有价值的信息。

产品设计与制造：为了满足不同用户的需求，足底压力监测智能鞋垫的设计和制造也在不断创新。

除了传统的布料鞋垫外，还有许多新型材料和技术被应用于智能鞋垫中，如硅胶、泡沫塑料、磁疗等。

一些企业还在尝试将可穿戴设备、虚拟现实等技术融入到智能鞋垫中，以提供更加丰富的功能和体验。

应用领域拓展：随着足底压力监测智能鞋垫的研究与应用不断深入，其应用领域也在逐步拓展。

除了传统的运动鞋垫、办公椅垫等场景外，这种智能鞋垫还可以应用于医疗、康复、军事等领域，为人们的生活带来更多便利和价值。

政策与标准制定：为了规范足底压力监测智能鞋垫市场的发展，各国政府和相关组织纷纷出台了一系列政策和标准，如欧盟的《医疗器械指令》、美国的《FDA关于足底压力监测器的规定》等。

这些政策和标准对于保障产品质量、维护消费者权益以及促进行业健康发展具有重要意义。

1.1 研究背景随着现代社会节奏的加快，人们的生活压力和工作强度不断增加，导致越来越多的人出现足部健康问题。

足部疼痛、骨骼疾病、关节病变等问题已经成为影响人们生活质量的重要因素。

如何有效地保护足部健康，减轻足部疲劳，提高运动效果成为了亟待解决的问题。

随着科技的发展，足底压力监测技术逐渐成熟，为解决这一问题提供了新的思路。

足底压力监测智能鞋垫是一种结合了传感器技术和智能算法的鞋垫产品，通过对足底压力进行实时监测和分析，为用户提供个性化的运动建议和足部保护方案。

第六章压力测量


State Key Laboratory of Engines, Tianjin University

负压或真空度（又称疏空压力）：即在被测介质的绝
对压力低于大气压力时的一种压力表达。 在被测介质的绝对压力低于大气压力时： 真空度（接近真空的程度）＝大气压力－绝对压力
被测压力 p表压 1 p负压或真空度 被测压力 大气压力线
一、基本概念
压力 压强 压差

垂直作用于物体表面上的力。
垂直作用于单位面积物体表面上的力。 测量两个压力之差称压差。
绝对压力：以完全真空作为零标准的压力。在用绝对压力
表示低于大气压时，把该绝对压力叫真空度。 大气压力：地球表面的空气柱重量所产生的压力表达，常 用Pa 表示（用P 0 较易） 表压力：以当地大气压作为零标准的压力。通常，所谓压 力就是指表压力。 在被测介质的绝对压力大于大气压力时，表压＝绝对压力－ 大气压力
二. 弹性测压仪表
原理：
弹性测压仪表以各种形式的弹性元件(如弹簧管、金属膜和波 纹管)受压后产生的弹性变形作为测量的基础。
由于变形的大小是被测压力的函数，故设法将变形的位移传 递到仪表的指针或记录器上后，即可直接读出压力的数值。
特点：
结构简单、牢固可靠、测压范围广、使用方便、造价低廉、 有足够的精度，可远传
2.膜盒压力计
将两块膜片沿周边对焊起来，形成一膜盒，膜盒式微压计通 常用于测量炉膛和烟道尾部负压，测压范围为0-±40kPa。 可以增大膜片中心位移，提高测压灵敏度。还可把多个膜盒 串接在一起，形成膜盒组。
State Key Laboratory of Engines, Tianjin University
热能与动力机械 测试技术
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(2-15)
式中
——电阻片的电阻温度系数； t ——温度变化量。
at
由于 t 的存在，感受元件与粘贴上其的电阻片的 线膨胀系数不同而引起电阻变化量为：
( R R )2 K (1 2 ) t
（2——16）
式中
1 ——传感器感受元件的线膨胀系数；
2 ——电阻片材料的线膨胀系数；
U
（2－19） 当满足下列三个条件时，电阻片温度系数引起的 虚假应变 和片膨胀系数引起的虚假应变 相等。
t1 t2
4
( 1 t1 t 2 )
（1）所用的电阻应变片为同批制造，即它们的电阻温度 系数、线膨胀系数和灵敏度系数均相同，且初始值R相等； （2）工作片与补偿片均处于同一温度场； （3）工作片与补偿片应粘贴在同种材料上，即要 相同
四、压电式压力传感器
(与热工仪表类似) 1压电效应与压电材料 2压电压力传感器的结构 3压电传感器的温度补偿 4压电传感器的测量原理 5压电式压力传感器的特点

五、电感式压力传感器

(与热工仪表类似) 1电感式压力传感器的工作原理 2电感变换器的特性
六、静态与动态压力标定
第二章 动态压力测量技术
应用举例： 1动态压力测量可以发现火箭发动机燃烧室的压力是 否振荡，改变燃烧条件，经过反复的测量和对比可 以找出最好的燃烧方案。 2通过动态压力的测量可以发现热机如内燃机、空气 压缩机、制冷机、热泵、螺杆压缩机、透平压缩机 等内部的压力变化，以及吸排气的阻力损失等，同 时测得的压力－位移曲线又可绘制出示功图，从而 进一步分析热机循环过程的完善程度以及改进的途 径，提高热机的效率，以利于节约能源和开发新型 机器。
上的横向应变片 R 1 与纵向应变片 R 2 同时产生正 应变 1 与负应变 2 ，如图2—3所示，即电阻应 变片 R 1 受拉伸而 R 2 受压缩，连成如图2—4的电 桥电路。该电路不仅增加了仪器的输出，同时可 进行自温度补偿，此输出通过电缆引线与应变仪 的电桥盒相连接。为了提高力的传递效果，测压 膜片一般不做成平膜片，而是做成垂链膜片，用 它来增加应变筒的刚性，提高应变筒的自振频率， 这种柔软的膜片，将力传递给应变筒。

1金属电阻的应变效应

材料的电阻变化率由下式决定： dR d dL dA （2—1） R L A 式中： R——材料电阻； ———材料电阻率； L————材料的长度； A——材料的截面积。
R K R L Ke L
（2－6） 比例系数K称为金属电阻应变片的灵敏度系数。 它的物理意义是单位所引起的电阻相对变化。
注意事项：
1如果在高温下或工作温度不甚高但是温度有波动，且在较长 的时间进行测量时，应通入冷却水或冷风。以减少因温度的影 响而带来的误差 2在安装传感器时也要确保传感器处于良好的受力状态
此两点不可轻视，否则会带来严重的后果。 该传感器的特点是具有较高的强度和抗冲击稳定性， 具有优良的静态特性和动态特性，具有较高的自振频 率可达30KHz以上，测量上限压力可达到9.6MPa， 适与测量高频脉冲压力。又加上强制水冷却，也适合 高温下的动态压力测量，如火箭发动机的压力测量， 内燃机、压气机等的动态测量。
4 桥式电路输出与低温补偿

A桥式电路的输出
全桥电路如左图2—11。 所谓全桥即四个桥臂电 阻相等即： R 、 、 、 R4 R1 R 2 3 都是工作片，受某一压 力作用后，其对应阻值 增量分为 R 、 R 、 R 、 R 4 。
1
2
3
在测量前要先调平衡，并设四个桥臂电阻相等 即：R 1 R 2 R 3 R 4 R . 此时电桥输出 U 0 ，当测量时，各桥臂电阻都有了变化， 阻值增量分别为 R 1 、 R 2 、 R 3、 R 4，则输出电 压 U 为：
——畸变因素 ——滞后角
（2——67） （2——68）

1
a r c tg
1
满足该三条件后则 与 大小相等方向一致，而邻 臂电桥输出为0，因此经温度补偿 后的电桥输出为：
t1 t2
（2－10） 从而得到了自温补偿，消除了由于温度的变化引 起带来的虚假应变。 虽然自温补偿能消除虚假应变，但实际测试中仍 尽量减少温度的变化，因为在高温时，很难使各应 变片的完全一致，另外对于纸基的常用的应变片工 作温度一般在30~60℃。因此，当有温度变化时应 尽量采用冷却方案，使应变片维持温度恒定，且在 静、动标定与测试中冷却条件需要一致。
（2—13）

B温度补偿
如果电阻应变片粘贴在压力传感器上，当有温度变 化时，有三方面的作用引起电阻应变片电阻的改 变，它们是电阻丝的温度系数、电阻丝的线膨胀 系数与压力传感器感受元件的线膨胀系数。 当压力传感器受到温度为 t ( C ) 的温度变化时，所引 起的电阻温度效应为

(
R R
)1 t t
1
R
2
R
3
R
4 )
2
因
Ri 2
R
，则可简化为：
U ( R U 1 R 2 R 3 R 4 )
4R
又因
R R
K
，故
UK 4 ( 1 2 3 4 )
U
当
2 与 4 为负应变时，则全桥输出为：
U UK 4 ( 1 2 3 4 )
压阻式压力传感器是六十年代初出现的，
随着半导体工业和集成电路的迅速发展， 国际上到七十年代这种传感器已在航空、 宇航、风洞及其它领域得到了广泛的应 用。
压阻压力传感器的特点
1、结构简单，可微型化。国内研制的硅杯直径为 1mm的传感器。国外有直径为0.8mm的，量程为 0.686MPa，其输出为40mV。还有直径为1mm厚 度为0.1mm的扁型传感器，由于微型化，大量用于 宇航和医学领域中。 2、可测高频。由于传感器小而轻，因此膜片刚度大， 自振频率高，如日本PE104—1F型压阻压力传感器 自振频率可达90KHz，也有直径2mm，厚 0.025~0.075mm的传感器，直接装于测压管内， 可测300~500kHz以下的脉动压力。 3、灵敏度高。半导体的灵敏度系数比金属电阻应变 片高35~70倍，因此，传感器输出信号大，可达 200mV，这就可不必放大而直接用记录仪记录。 4、精度高。非线形误差和滞后误差都较小。目前一 般可达0.1~0.05%，最高可达0.01%。
1静态标定(参照热工测量仪表) 2标定数据的处理 2A直线法:适用线性标定 2B绘图法:精度最高 2C折线内插法:求未知 2D拟合直线法:直线拟合,适用线形标定 3动态标定

动态标定
图2—37压力传感器的物理模型

图2—37是压力传感器的物理模型，图a表示膜片在压力F的作用 下产生了变形y.因而产生了弹性力 E ，惯性力 M d y / d t 和膜片在 运动时受到空气或其他气、液体的阻力Ddy/dt。这是由三个元 件组成的一个单自由度的二阶振荡环节，则外力F由惯性力、弹 性力和阻尼力所平衡，其运动方程为
一、概述
动态压力测量在热物理过程的研究中起着极 为重要的作用，动态压力测量首先把被测压 力参数变为电量，这个任务由压力传感器完 成。 压力传感器分为：电阻应变式、压阻式、压 电式和电感式等。

二、电阻应变式压力传感器
被测的动态压力作用在弹性敏感元件上， 使它产生变形，在其变形的部位粘贴有 电阻应变片，电阻应变片感受动态压力 的变化，按这种原理设计的传感器称为 电阻应变式压力传感器。 常用的电阻应变式压力传感器有： 测低压：膜片式压力传感器 测中压：膜片—应变筒式压力传感器 测高压：应变筒式压力传感器
该方程的全解为
y t 0 Fc e M M (1 q 1 s in [ t 0 2 1 2 tg 1 1 2 ]

1 2 q ] q 2 1
Fc 2 2 2 2 ) 4 q
s in [ t tg
（2——65）
略去式（2——65）中第一项很快衰减的固有振荡，则压力传 感器的动态特性为
U

U
A
U
U
B
R R 1 1 R R R R 1 1 4 4
R R 2 2 R R R R 2 2 3 3
U
如略去分子分母中的 R i 的二次微量，可简化为：
U ( R U 1 R 2 R 3 R 4 )
R 4(R
K ——电阻片的灵敏度系数。
因此，由于温度变化所引起的总的电阻变化为：
( R R )t ( R R )1 ( R R )2
at t K (1 2 ) t
（2—17）
由此而引起的虚假应变与虚假应力。解决的办法 之一是采用电桥自测温度补偿法，即在工作应变 片的邻臂上接上温度补偿片，该温度补偿片也可 以是工作片。当由于温度变化时，电桥输出为： EK
压阻压力传感器的缺点
1、受温度影响大 。因此国内只用于100℃以下，国外大多用 于150℃以下，如用水冷却或温度补偿，可用到480℃。 2、量程小。用于0.686MPa以下。 3、不耐腐蚀。受腐蚀性气体或液体影响较大。 4、工艺复杂，要求严格，制作困难。
总结：
这种扩散型压阻式压力传感器主要存在的问题是半导体工艺 问题和温度影响问题。这种传感器对于温度变化极为敏感。 以零点漂移与灵敏度漂移两种形式表现出来，因此必须有 可靠的温度补偿措施。 但总的看来，这种压阻式压力传感 器具有独特的优点，因此国际上对这种压力传感器的研究 工作非常重视，我国也有类似产品。
而由式（2—6）可知，当弹性敏感元件受到 动态压力作用后随之产生的变形 ， 值可由丝 式应变片或箔式应变片测出，从而得到了 R 的 变化，也就得到了动态压力的变化，基于这种 应变效应的原理实现了动态压力的测量。