Manometer

Manometer oder Druckmesser sind Geräte, mit denen man den Druck in Flüssigkeiten und Gasen sowie den Druck messen kann, den feste Körper ausüben. Die einfachste Form von Manometern sind U-Rohr-Manometer und Membran-Manometer.

U-Rohr-Manometer

Ein U-Rohr-Manometer (Bild 1) besteht aus einem U-förmigen Rohr mit einer Flüssigkeit und einer Skala an einem Schenkel. Es wird deshalb auch als Flüssigkeitsmanometer bezeichnet. Ist der Druck auf beiden Seiten gleich groß, so steht die Flüssigkeit in beiden Schenkeln gleich hoch, da es sich um verbundene Gefäße handelt. Wird auf die eine Seite ein Druck ausgeübt, so verschiebt sich die Flüssigkeitssäule solange, bis wieder Kräftegleichgewicht besteht. Der von der Flüssigkeitssäule der Höhe $\Delta h$ ausgeübter Druck ist dann gleich dem Gasdruck. Die Skala kann man so eichen, dass man den Druck direkt ablesen kann. Arbeitet man mit Wasser als Flüssigkeit im U-Rohr-Manometer, so kann man den Druck auch in Zentimeter Wassersäule angeben. 1 cm Wassersäule entspricht einem Druck von etwa 100 Pa (genau: 98 Pa).

Membran-Manometer

Ein Membran-Manometer besteht aus einer elastischen Membran, die sich in einem Gehäuse befindet. Sie ist mit einem beweglichen Stab verbunden, der seinerseits mit einem Zeiger gekoppelt ist. Dieser Zeiger befindet sich vor einer Skala. Wirkt ein Druck auf die Membran, so wird sie verformt. Damit bewegen sich auch der mit der Membran verbundene Stab und der Zeiger. Die Skala ist in Druckeinheiten geeicht, sodass der Druck direkt abgelesen werden kann.
Angewendet werden Membran-Manometer z. B. als Druckmesser für den Reifendruck bei Fahrzeugen.

Drucksensor mit Dehnungsmessstreifen

Ein Drucksensor oder Druckmessfühler ist ein Bauelement zur Messung von Drücken. Dabei werden Druckänderungen in elektrische Signale umgewandelt.
Weit verbreitet sind Drucksensoren, die mit Dehnungsmessstreifen (DMS) arbeiten. Ein Dehnungsmessstreifen besteht aus einem dünnen Draht, der schleifenförmig auf einen dehnbaren Papier- oder Kunststoffstreifen aufgekittet ist. Für eine Druckmessung wird ein solcher Dehnungsmessstreifen z. B. auf eine elastisch verformbare Membran gebracht.
Ändert sich der Druck, so verformt sich die Membran und damit ändert sich die Länge des Widerstandsdrahtes. Mit der Längenänderung eines Drahtes ändert sich auch dessen elektrischen Widerstand, denn es gilt für den elektrischen Widerstand eines Metalldrahtes:

$R~l$

Ändert sich der elektrische Widerstand, so ändert sich bei konstanter Spannung die Stromstärke des Stromes durch den Leiter, denn bei U = konstant gilt:

$I~\frac{1}{R}$

Die Änderung der Stromstärke ist somit ein Maß für die Druckänderung. Eicht man einen solchen Drucksensor, so kann man den Druck direkt ablesen. Meist wird dann der Druck sofort als Zahlenwert, also digital, angezeigt. Mit Dehnungsmessstreifen kann man den Druck sehr genau messen. Möglich ist damit auch das Messen sehr kleiner Drücke und Druckänderungen. Angewendet werden Drucksensoren z. B. bei Geräten zur Messung des Blutdruckes (Blutdruckmesser).

Barometer

Geräte zur Messung des Luftdrucks werden als Barometer bezeichnet. Nähere Erläuterungen dazu sind unter diesem Stichwort zu finden.