情境二 力与压力检测（课件）- 《传感器与检测技术》同步教学（铁道出版社）

《传感器与检测技术》 情境一 传感器基础知识 情境二 力与压力检测 情境四 位移量检测 情境五 位置与转速的检测 情境六 液体与流量的检测 情境七 环境量的检测 教学情境 工作任务2.1 力与压力的概念 一、力 1、定义：是物体间的相互作用，各种机械运动是力或力矩传递的效果，因此力是重要的物理量之一。 2、力的动力效应：改变物体的机械运动状态。 3、力的静力效应：造成物体的变形。 情境二 力与压力检测 工作任务2.1 力与压力的概念 二、压力 1、定义：垂直作用在物体单位面积上的力叫作“压力” 2、几种通用的压力计量单位 1） 工程大气压（单位符号为：at）（kgf/cm2）1at=98.0665kPa 2) 标准大气压（单位符号为： atm）1atm＝101325Pa 3）毫米汞柱（单位符号为：mmHg）1mmHg=133.3Pa 4）毫米水柱（单位符号为： mmH2O）1mmH2O = 9.80665Pa 5）巴（单位符号为：bar）1bar=105Pa 6）磅力每平方英寸（单位符号：PSI）1 PSI=6.89×103Pa 情境二 力与压力检测 工作任务2.2 压力计 一、应变式压力传感器 1．应变式压力传感器的工作原理 △R/R =Kεx 2．应变式压力传感器种类 （1）金属丝式（2）箔式（3）薄膜式 3．应变片的组成和结构 1）敏感栅 2）基底 3）盖片 4）引线 5）粘结剂 情境二 力与压力检测 工作任务2.2 压力计 二、 应变片的温度误差及补偿 1. 应变片的温度误差定义 由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差。 2.应变片温度误差的主要因素 1）电阻温度系数的影响 2）材料与应变片 膨胀系数不同 情境二 力与压力检测 工作任务2.2 压力计 二、 应变片的温度误差及补偿 3.电阻应变片的温度补偿方法 1）线路补偿法 2）应变片自补偿 三、应变片的粘贴   1．去污 2．贴片 3．接引线 情境二 力与压力检测 一、什么是压电式传感器 情境二 力与压力检测 工作任务2.3 压电式传感器     将被测量变化转换成由于材料受机械力产生的静电电荷或电压变化的传感器 二、压电效应 1、正压电效应：某些物质沿某一方向受到外力作用时，会产生变形，同时其内部产生极化现象，此时在这种材料的两个表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应，这种机械能转化为电能的现象称为“正压电效应”或“顺压电效应” 二、压电效应 2、负压电效应：当在某些物质的极化方向上施加电场，这些材料在某一方向上产生机械变形或机械压力；当外加电场撤去时，这些变形或应力也随之消失。这种电能转化为机械能的现象称为“逆压电效应”或“电致伸缩效应”。 二、压电效应