过程装备控制技术及应用教案 三章过程检测技术 4页共21页 (3)压阻式压力计 压阻式压力计是在N型单晶硅的表面用氧化技术生成一层二氧化硅薄膜,然后在需要电 阻的地方除去氧化膜,并用扩散技术在此处向硅的深处扩散杂质硼,使之形成P型区,这 些P型区形成压阻敏感元件。 应变电阻应放置在感压元件应变比较大的位置。(解释说明) 使用:注意温度补偿问题,在温度变化的时候,会产生桥路的零点漂移和灵敏度漂移 3.35压电式压力计 压电式压力计是利用某些晶体的压电效应来测量压力的。压力效率是指晶体在承受压力 时,表面产生电荷的特性 压电式压力计尺寸小、重量轻、工作可靠、测量效率范围宽。它的不足之处是对于振动 和电磁场很敏感。 (1)石英的压电效应 沿x轴方向切片,然后将两块电极板放在垂直于x轴的两个面上,施加压力,电极板表 面就会产生大小相等、方向相反的电荷。该电荷的大小与所受压力成正比,而与石英晶体尺 寸无关 Q=dsp P一作用在表面上的压力:s-作用面的面积;d一压电系数。 (2)工作原理 被测压力作用在膜片上,膜片产生变形,其传递压力的作用,同时也用来实现预压和密 封。压力元件的上表面与膜片按接触并接地,其下表面则通过引线将电荷引出 压电式压力计的压电元件产生的电荷分布在两个端面的极板上,其数量相等而极性相 反,相当于一个电容器,两极板间的电压为U=9。 3.36压力计的选用 压力测量仪表的选用主要包括仪表的类型、量程范围、精度和灵敏度。 类型选择主要是根据被测对象的性质、状态以及压力计的现场工作环境来确定。介质是 否具有腐蚀性、温度高地、现场的振动、电磁等环境因素都会影响压力计的使用。 量程选择要根据被测压力的范围,再加上一定的富裕度。一般原则:对弹性式压力计, 为避免超负荷而破坏,被测压力的额定值为压力计满量程得2/3。 精度选择是根据实际需要而定。通常是在满足生产要求的前提下,选用尽可能廉价的压 力计 3.4温度测量 3.4.1概论 温度是表征物体冷热程度的物理量,是测量中最常见、最基本的参数之一。工业生产中 物体的任何化学或物理变化都与温度有关,因此,温度测量就显得尤为重要。 温度测量方法可分为接触式测温法和非接触式测温法两种。分析理解两种测温法的优缺 点 测温仪表从原理上可以分为以下几类: 利用物体的热膨胀来测温 利用导体(半导体)的热电效应来测温 利用电阻随温度变化而变化的特性来测温 利用物体的表面辐射与其温度的关系来测温。 342热膨胀式温度计 (1)液体膨胀式温度计 最常见的是玻璃管式液体温度计,它是一种应用最早的测温仪器。这种温度计具有结构过程装备控制技术及应用教案 第三章 过程检测技术 第 4 页 共 21 页 （3） 压阻式压力计 压阻式压力计是在 N 型单晶硅的表面用氧化技术生成一层二氧化硅薄膜，然后在需要电 阻的地方除去氧化膜，并用扩散技术在此处向硅的深处扩散杂质硼，使之形成 P 型区，这 些 P 型区形成压阻敏感元件。 应变电阻应放置在感压元件应变比较大的位置。（解释说明） 使用：注意温度补偿问题，在温度变化的时候，会产生桥路的零点漂移和灵敏度漂移。 3.3.5 压电式压力计 压电式压力计是利用某些晶体的压电效应来测量压力的。压力效率是指晶体在承受压力 时，表面产生电荷的特性。 压电式压力计尺寸小、重量轻、工作可靠、测量效率范围宽。它的不足之处是对于振动 和电磁场很敏感。 （1） 石英的压电效应 沿 x 轴方向切片，然后将两块电极板放在垂直于 x 轴的两个面上，施加压力，电极板表 面就会产生大小相等、方向相反的电荷。该电荷的大小与所受压力成正比，而与石英晶体尺 寸无关。 Q=dsp P—作用在表面上的压力；s—作用面的面积；d—压电系数。 （2） 工作原理 被测压力作用在膜片上，膜片产生变形，其传递压力的作用，同时也用来实现预压和密 封。压力元件的上表面与膜片按接触并接地，其下表面则通过引线将电荷引出。 压电式压力计的压电元件产生的电荷分布在两个端面的极板上，其数量相等而极性相 反，相当于一个电容器，两极板间的电压为 0 c q U = 。 3.3.6 压力计的选用 压力测量仪表的选用主要包括仪表的类型、量程范围、精度和灵敏度。 类型选择主要是根据被测对象的性质、状态以及压力计的现场工作环境来确定。介质是 否具有腐蚀性、温度高地、现场的振动、电磁等环境因素都会影响压力计的使用。 量程选择要根据被测压力的范围，再加上一定的富裕度。一般原则：对弹性式压力计， 为避免超负荷而破坏，被测压力的额定值为压力计满量程得 2/3。 精度选择是根据实际需要而定。通常是在满足生产要求的前提下，选用尽可能廉价的压 力计。 3.4 温度测量 3.4.1 概论 温度是表征物体冷热程度的物理量，是测量中最常见、最基本的参数之一。工业生产中 物体的任何化学或物理变化都与温度有关，因此，温度测量就显得尤为重要。 温度测量方法可分为接触式测温法和非接触式测温法两种。分析理解两种测温法的优缺 点。 测温仪表从原理上可以分为以下几类： 利用物体的热膨胀来测温； 利用导体（半导体）的热电效应来测温； 利用电阻随温度变化而变化的特性来测温； 利用物体的表面辐射与其温度的关系来测温。 3.4.2 热膨胀式温度计 （1） 液体膨胀式温度计 最常见的是玻璃管式液体温度计，它是一种应用最早的测温仪器。这种温度计具有结构