Chuong 8 cam bien do ap suat

1. VIII. Cảm biến đo áp suất
1. Tổng quan
Định nghĩa
Áp suất được định nghĩa là lực tác dụng trên một đơn
vị diện tích
P = F/A
Áp suất tuyệt đối: là áp suất chênh lệch giữa điểm đo
và chân không tuyệt đối (áp suất bằng 0).
Áp suất dư/tương đối: là áp suất chênh lệch giữa điểm
đo và môi trường xung quanh (khí quyển).
Áp suất vi sai: là áp suất chênh lệch giữa hai điểm đo,
một điểm được chọn làm điểm tham chiếu.

2. 1. Tổng quan
Định nghĩa

3. 1. Tổng quan
Đơn vị đo
Trong hệ SI: Pascal (Pa), 1 Pa = 1 N/m2
= 10-5
bar.
Châu Âu: bar, Bắc Mỹ: psi, Châu Á: kg/cm2
, MPa.
Đơn vị
áp suất
pascal
(Pa)
bar
(b)
kg/cm2
atmotsphe
(atm)
mmH2O mmHg mbar
1Pascal 1 10-5
1,02.10-5
0,987.10-5
1,02.10-1
0,75.10-2
10-2
1 bar 105
1 1,02 0,987 1,02.104
750 103
1 kg/cm2
9,8.104
0,980 1 0,986 104
735 9,80.102
1 atm 1,013.105
1,013 1,033 1 1,033.104
760 1,013.10
3
1mmH2O 9,8 9,8.10-5
10-3
0,968.10-4
1 0,0735 0,098
1mmHg 133,3 13,33.10-4
1,36.10-3
1,315.10-3
136 1 1,33
1mbar 100 10-3
1,02.10-3
0,987.10-3
1,02 0,750 1

4. 1. Tổng quan
Phân loại
Đọc trực tiếp
Đo gián tiếp
Màn chắn
Lò xo ống
Hộp xếp
Điện dung
Biến dạng
Áp kế chất lỏng
Áp kế nén Mc Leod
Áp kế chữ U
Áp kế nhớt
Ion hóa
Độ dẫn nhiệt
Dựa vào sự thay đổi tỷ trọng của
chất khí và tạo ra tín hiệu điện
Áp điện

5. 2. Áp kế dạng màn chắn
Loại đo điện dung
Gồm 2 bản cực, 1 bản cực cố định, 1 bản cực là màn
chắn chịu tác động của áp suất
Đo áp suất dựa vào điện dung của tụ điện

6. 2. Áp kế dạng màn chắn
Loại điện dung

7. 2. Áp kế dạng màn chắn
Loại đo biến dạng

8. 2. Áp kế dạng màn chắn
Loại áp điện

9. 3. Áp kế lò xo ống
Cấu tạo và nguyên lý

10. 3. Áp kế lò xo ống
Các dạng
a) Dạng ống chữ C; b, c) dạng ống xoắn

11. 3. Áp kế lò xo ống

12. 3. Áp kế lò xo ống

13. 4. Áp kế hộp xếp
Cấu tạo và nguyên lý
Made of Bronze, S.S., BeCu, Monel etc..
The movement is proportional to number of convolutions
Sensitivity is proportional to size
In general a bellows can detect a slightly lower pressure than a
diaphragm
The range is from 0-5 mmHg to 0-2000 psi
Accuracy in the range of 1% span

14. 4. Áp kế hộp xếp

15. 5. Áp kế chất lỏng

16. 5. Áp kế chất lỏng
Dạng chữ U

17. 5. Áp kế chất lỏng
With both legs of a U-tube
manometer open to the
atmosphere or subjected to the
same pressure, the liquid
maintains the same level in
each leg, stablishing a zero
reference.

18. Manometer
With a greater pressure
applied to the left side
of a U-tube manometer,
the liquid lowers in the
left leg and rises in the
right leg.
The liquid moves until
the unit weight of the
liquid, as indicated by
h, exactly balances the
pressure.

19. Manometer
When the liquid in the tube is mercury,
for example, the indicated pressure h is
usually expressed in inches (or
millimeters) of mercury. To convert to
pounds per square inch (or kilograms
per square centimeter), P2 = ρhg
Where
P2 = pressure, (kg/cm2
)
ρ = density, (kg/cm3
)
h = height, (cm)

20. Manometer
Gauge pressure is a
measurement relative
to atmospheric
pressure and it varies
with the barometric
reading.
A gauge pressure
measurement is
positive when the
unknown pressure
exceeds atmospheric
pressure (A), and is
negative when the
unknown pressure is
less than
atmospheric pressure
(B).

21. 5. Áp kế chất lỏng
Dạng bồn chứa
( ) ( ) 



 +=



 +=−
22
21 1.....
D
dhg
D
dhhgpp mm ρρ
hgppdD m ..: 21 ρ=−>>

22. Reservoir (Well) Manometer
In a well-type
manometer, the cross-
sectional area of one
leg (the well) is much
larger than the other
leg. When pressure is
applied to the well, the
fluid lowers only
slightly compared to
the fluid rise in the
other leg.

23. 5. Áp kế chất lỏng
Dạng ống nghiêng
( )θρρ sin.....21 Lghgpp mm ==−

24. 5. Áp kế chất lỏng
Kiểu phao

25. Cảm biến áp suất điện tử
Cảm biến áp suất điện tử dùng để đo và/hoặc
phát hiện sự thay đổi áp suất và chuyển thành tín
hiệu điện.
Nguyên lý đo:
Điện trở: điện trở của vật liệu dẫn điện thay đổi phụ
thuộc vào áp suất. Vật liệu thường dùng là kim loại,
chịu sự kéo hoặc nén và thay đổi giá trị điện trở.
(Strain gauge).

26. Cảm biến áp suất điện tử
Nguyên lý đo:
Điện trở:

27. Cảm biến áp suất điện tử
Nguyên lý đo:
Áp trở: dựa vào hiệu ứng áp trở, nên có độ nhạy cao,
đo được áp suất thấp. Ảnh hưởng bởi nhiệt độ.

28. Cảm biến áp suất điện tử
Nguyên lý đo:
Điện dung: Đo áp suất dựa vào đo giá trị điện dung
của tụ điện. Áp suất tác động lên bản cực của tụ điện
làm cho khoảng cách giữa 2 bản cực thay đổi.

29. Cảm biến áp suất điện tử
Nguyên lý đo:
Áp điện:
• Dựa vào hiệu ứng áp điện
• Phù hợp cho đo áp suất động

30. Cảm biến áp suất điện tử

31. Cảm biến áp suất với sự tác động cơ khí