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传感器测量压力特性实验H原理结构
日期:2013年05月29日  文章点击数:

一、压力传感器实验目的:了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和标定方法。 
二、压力传感器基本原理:扩散硅压阻式压力传感器的工作机理是半导体应变片的压阻效应,在半导体受力变形时会暂时改变晶体结构的对称性,因而改变了半导体的导电机理,使得它的电阻率发生变化,这种压力传感器物理现象称之为半导体的压阻效应 。?#35805;?#21322;导体应变采用N型单晶硅为传感器的弹性元件,在它上面直接蒸镀扩散出多个半导体电阻应变薄膜(扩散出P型或N型电阻条)组成电桥。在压力(压强)作用下弹性元件产生应力,半导体电阻应变薄膜的电阻率产生很大变化,引起电阻的变化,经电桥转换成电压输出,则其输出电压的变化?#20174;?#20102;所受到的压力变化。图为压阻式压力传感器压力测量实验原理图。 压阻式压力传感器压力测量实验原理 
三、压力传感器需用器件与单元:压力传感器主机箱中的气压表、气源接口、电压表、直流稳压电源±15V、 ±2V~±10V(步进可调);压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、引压胶管。
四、压力传感器实验步骤: 
    1、压力传感器按示意图安装传感器、连接引压管和电路:将压力传感器安装在压力传感器实验模板的传感器支架上;引压胶管一端插入主机箱面板?#31995;?#27668;源的快速接口中(注意管子拆卸时请用双指按住气源快速接口边缘往内压,则可轻松拉出),另一端口与压力传感器相连;压力传感器引线为4芯线(专用引线),压力传感器的 1端接地,2端为输出Vo+,3端接电源+4V,4端为输出Vo-。具体接线见下图。 压阻式压力传感器测压实验安装、接线示意图 
    2、压力传感器将主机箱中电压表量程切换开关切到2V档;可调电源±2V~±10V调节到±4V档。实验模板上RW1用于调节放大器增益、RW2用于调零,将RW1调节到的1/3位置(即逆时针旋到?#33258;?#39034;时针旋3圈)。合?#29616;?#26426;箱电源开关,仔细调节RW2使主机箱电压表显示为零。 
    3、压力传感器合?#29616;?#26426;箱?#31995;?#27668;源开关,启动压缩泵,逆时针旋转转子流量计下端调压阀的旋钮,此时可看到流量计中的滚珠在向上浮起悬于玻璃管中,同时观察气压表和电压表的变化。 
    4、压力传感器调节流量计旋钮,使气压表显示某一值,观察电压表显示的数值。
    5、压力传感器仔细地逐步调节流量计旋钮,使压力在2kPa~18kPa之间变化(气压表显示值),每上升1kPa气压?#30452;?#35835;取电压表读数,将数值列于表8。  压阻式压力传感器测压实验数据 P(kPa)           Vo(p-p) 
    6、压力传感器画出实验曲线计算本系?#36710;?#28789;敏度和非线性误差。 
    7、压力传感器如果本实验装置要成为一个压力计,则必须对电?#26041;?#34892;标定,方法采用逼近法:输入4kPa气压,调节Rw2(低限调节),使电压表显示0.3V(有意偏小),当输入16kPa气压,调节Rw1(高限调节)使电压表显示1.3V(有意偏小);再调气压为4kPa,调节Rw2(低限调节),使电压表显示0.35V(有意偏小),调气压为16kPa,调节Rw1(高限调节)使电压表显示1.4V(有意偏小);这个过程反复调节直到逼近自己的要求(4kpa对应0.4V,16kpa对应1.6V)即可。实验完毕,关闭压力传感器电源.

    沈阳海泰仪表工业有限公司是专业从事各种压力传感器压力变送器、数字压力表、汽车油耗监控的设计、开发、生产和销售的高新技术企业。是通过辽宁省软件生产企业、软件产品认证的“双认证”企业、是沈阳市高新技术企业。网址:www.ydljt.tw

 

 

 
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