1.树脂压力传感器的必要性

　　塑料加工的一种方式是挤出成型。这是将热塑性塑料在挤出机中加热加压，使其变成流动状态，并从模具中连续挤出具有特定截面形状的长型成型品的过程（例如管子、棒子、电线覆盖等）。
为了保持这些产品所需的尺寸和质量，必须保持挤出量的比例和一定的熔融条件。作为保持这些条件的重要测量之一，需要测量树脂压力。
熔融树脂的挤出量与树脂压力密切相关。因此，在挤出机的模具或头部位置安装树脂压力传感器，通过控制压力使其保持稳定，可以实现挤出量的定量化。
此外，虽然熔融树脂中有筛网等物质用于除去杂物，但由于长时间运行，可能会导致目塞，从而导致挤出压力上升。因此，为了监视最大压力并发出警报，有时会使用树脂压力传感器，以避免成型品质量降低或由于过高压力而导致设备损坏。
因此，测量树脂压力的树脂压力传感器是挤出成型中不可或缺的组成部分之一。
敝公司以CZ-200P系列的名称展开树脂压力传感器的产品线。
接下来对敝公司生产的树脂压力传感器的测量原理进行一个简单的介绍。

2.关于树脂压力传感器

・基本构造
　　树脂压力传感器由受压部（膜片），导压部（推杆、导压管），压力元件部（弯曲体）组成（请参阅下图左）。
　　测量原理是，当压力施加到膜片上时，膜片会发生变形，并将这种变形传递给推杆（请参见下图右）
　　由于弯曲体的变形会导致应变，因此通过形成桥式电路的应变计将这种应变转换为电信号，并在压力转换指示器上显示压力来测量压力。
　　树脂压力传感器的结构特点在于通过推杆将压力传递到压力元件。通过推杆，可以实现在受压部超过200℃的高温环境下测量压力的结构（压力元件部分的耐热一般在150～200℃左右）。

3.压力测定原理

　　敝公司的CZ-200P系列树脂压力传感器采用“应变式惠斯通电桥”的测量方式。该方法是利用受到压力的面发生变形，同时利用应变计检测面上所产生的应变的方法。以下是关于应变传感器和惠斯通电桥的简要说明。

・金属电阻应变计
　　当施加应力到金属线时，会在表面产生应变，并且导致电阻值发生变化。金属电阻应变计就是利用的这种现象。金属线的电阻R通常由以下公式表示。

（ρ：电阻率（材料的特定值）[Ω・cm]、L：长度、A：横截面积）

　　根据上式可知，对于相同的物质，长度越长，横截面积越小，则电阻值越大。当金属线受到轴向拉力（如下图所示）时，金属线的长度会变长，截面积会变小。这时，根据上式可知，电阻值会比原来的值大。反之亦然。

　　当金属电阻体受到外力拉伸或压缩时，其电阻值也会随之增减。因此，将金属电阻体与需要测量的物体贴合，随着外力的拉伸或压缩，电阻体也会相应地伸缩，将歪变转化为电阻变化就可以进行测量。
　　在此简要解释一下应变。应变是指相对于金属线原始长度，在微小伸缩的情况下发生的长度变化的比例，可以用下式表示

单位用应变（strain）表示。实际上，由于伸缩引起的变化很小，因此使用微应变（x10^-6 strain）作为单位。

・惠斯通电桥回路
　　将压力转换为应变的方法是使用上述膜片，但实际的电阻变化非常小，单个应变片的精度不足以进行准确测量。因此，使用四个电阻体的惠斯通电桥电路作为精确测量小电阻值变化的方法。（下图是电路示意图）

如上图所示，回路由4枚膜片构成，外加电压Vin与输出电压Vout的关系为下式所示：