检测技术_压力传感器霍尔传感器

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1、实验十压阻式压力传感器的压力测量实验实验十压阻式压力传感器的压力测量实验一、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方法。二、基本原理扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条，接成电桥。在压力作用下根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。三、实验器材主机箱、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、引压胶管。四、实验步骤1、将压力传感器安装在实验模板的支架上，根据图4-

2、1连接管路和电路（主机箱内的气源部分，压缩泵、贮气箱、流量计已接好）。引压胶管一端插入主机箱面板上气源的快速接口中（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：1端接地线，2端为U0＋，3端接＋4V电源，4端为Uo－。图4-1压阻式压力传感器测压实验安装、接线图2、实验模板上RW2用于调节放大器零位，RW1调节放大器增益。按图4-1将实验模板的放大器输出V02接到主机箱电压表的Vin插孔，将主机箱中的显示选择开关拨到2V档，合上主机

3、箱电源开关，RW1旋到满度的1／3位置（即逆时针旋到底再顺时针旋2圈），仔细调节RW2使主机箱电压表显示为零。3、合上主机箱上的气源开关，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、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、仔细地逐步调节流量计旋钮，使压力在2～18KPa之间变化，每上升1KPa气压分别读取电压表读数，将数值列于表4-1。17实验十压阻式压力传感器的压力测量实验表4-1P(KPa)2

4、345678910Vo(p-p)P(KPa)1112131415161718Vo(p-p)6、画出实验曲线计算本系统的灵敏度和非线性误差。实验完毕，关闭电源。五、思考题如果本实验装置要成为一个压力计，则必须对电路进行标定。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0.25V（有意偏小），输入16KPa气压，调节Rw1（高限调节），使电压表显示1.2V（有意偏小）；再调气压为4KPa，调节Rw2（低限调节），使电压表显示0.3V（有意偏小），调气压为16KPa，调节Rw1（高限

5、调节）使电压表显示1.3V（有意偏小）；这个过程反复调节，直到逼近自己的要求（4KPa～0.4V，16KPa～1.6V），满足足够的精度即可。17实验十一压电式传感器振动测量实验实验十一压电式传感器振动测量实验一、实验目的了解压电传感器的测量振动的原理和方法。二、基本原理压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成（观察实验用压电加速度计结构）。工作时传感器感受与试件相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。三、实验器材主机箱、差

6、动变压器实验模板、振动源、示波器。图4-2压电传感器振动实验原理图图4-3压电传感器振动实验安装、接线示意图17实验十一压电式传感器振动测量实验四、实验步骤1、按图4-3所示将压电传感器安装在振动台面上（与振动台面中心的磁钢吸合），振动源的低频输入接主机箱中的低频振荡器，其它连线按图示意接线。2、合上主机箱电源开关，调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动，观察低通滤波器输出的波形。3、用示波器的两个通道同时观察低通滤波器输入端和输出端波形；在振动台正常振动时用手指敲击振动台同时观察输出波形变化。4、

7、改变振动源的振荡频率（调节主机箱低频振荡器的频率），观察输出波形变化。低频振荡器的幅度旋钮固定至最大，调节频率，调节时用频率表监测频率，用示波器读出峰峰值填入表4-2。实验完毕，关闭电源。表4-2f(Hz)571215172025V(p-p)五、思考题根据实验结果，可以知道振动台的自振频率大致多少？传感器输出波形的相位差Δφ大致为多少？17实验十二电涡流传感器位移实验实验十二电涡流传感器位移实验一、实验目的了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。二、基本原理通过交变电流的线圈产生交变磁场，当金属体处在

8、交变磁场时，根据电磁感应原理，金属体内产生电流，该电流在金属体内自行闭合，并呈旋涡状，故称为涡流。涡流的大小与金属导体的电阻率、导磁率、厚度、线圈激磁电流频率及线圈与金属体表面的距离ｘ等参数有关。电涡流的产生必然要消耗一部分磁场能量，从而改变激磁线线圈阻抗，涡流传感器就是基于这种涡流效应制成的。电涡流工作在非接触状态（线圈与金属体表面不接触），当线圈与金属体表面的距离ｘ以外的所有参数一定时可以进行位移测量。三、实验器材主机箱、电涡流传感器实