北航信号与测试技术实验二传感器实验报告

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1、信号与测试技术实验报告实验二传感器实验院系：自动化科学与电气工程学院姓名：学号：班级：24一．活塞压力计静态校准一、实验目的1.掌握压力传感器的原理；2.掌握压力测量系统的组成；3.掌握压力传感器静态校准实验和静态校准数据处理的一般方法。二、实验设备本实验系统由活塞式压力计，硅压阻式压力传感器，信号调理电路，4位半数字电压表，直流稳压电源盒采样电阻组成。图一为实验系统方框图，图二为实验电路接线图。图一实验系统方框图图二实验电路接线图实验设备型号及精度24三、实验原理在实验中，活塞式压力计作为基准器，为压力传感器提供标准压力0~0.6MPa。信

2、号调理器为压力传感器提供恒流电源，并将压力传感器输出的电压信号放大并转换为电流信号。信号调理器输出为二线制，4‐20mA信号在250欧采样电阻上转换为1‐5V电压信号，由4位半数字电压表读出。四、实验步骤1.用调整螺钉和水平仪将活塞压力计调至水平。2.核对砝码重量及个数，注意轻拿轻放。3.将活塞压力计的油杯针阀打开，逆时针转动手轮向手摇泵内抽油，抽满后，将油杯针阀关闭（严谨未打开油杯针阀时，用手轮抽油，以防破坏传感器）。4.加载砝码至满量程，转动手轮使测量杆标记对齐，再卸压。反复1‐2次，以消除压力传感器内部的迟滞。5.卸压后，重复步骤3，并

3、在油杯关闭前记录传感器的零点输出电压，记为正行程零点。6.按0.05MPa的间隔，逐级给传感器加载至满量程，每加载一次，转动手轮使测量杆上的标记对齐，在电压表上读出每次加载的电压值。7.加载至满量程后，用手指轻轻按一下砝码中心点，施加一小扰动，稍后记录该电压值，记为反行程的满量程值。此后逐级卸载，每卸载一次需要用手轮保证测量杆上的标记对齐，然后从电压表上读出相应的电压值。8.卸载完毕，将油杯针阀打开，记录反行程零点，一次循环测量结束。9.稍停1‐2分钟，开始第二次循环，从步骤（5）开始操作，共进行3次循环。五、实验数据处理1.各部分用方框图标

4、注如实验设备中图一所示。2.实验数据列表压力/MP输出电压/V第一循环第二循环第三循环正行程01.0191.02071.02080.051.57551.57421.57410.11.88241.88181.88220.152.1912.1892.19110.22.4912.4982.4980.252.8032.8072.808240.33.1173.1173.1170.353.4273.4173.4270.43.7373.7373.7370.454.0474.0394.0480.54.3584.3594.353反行程0.54.3584.359

5、4.3530.454.0474.0394.0480.43.7373.7373.7370.353.4273.4173.4270.33.1173.1173.1170.252.8032.8072.8080.22.4912.4982.4980.152.1912.1892.19110.11.88241.88181.88220.051.57551.57421.574101.0191.02071.02083.数据处理(1)校准曲线（传感器实际特性的数学期望）的确定压力/MP正行程输出反行程输出平均输出(V)01.0201671.0206671.020417

6、0.051.57451.5739331.5742170.11.8822331.87961.8809170.152.1910332.1862.1885170.22.4956672.4933332.49450.252.8063332.8033332.8048330.33.1173.1093.1130.353.4273.4153333.4211670.43.7373.7283333.7326670.454.0476674.0386674.0431670.54.3566674.3514.353833最小二乘法拟合曲线，；可得a=1.1851，b=6.

7、3967，即y=1.1851+6.3967x,r2=0.9965,线性度高。24由上述拟合可知，压力与电压之间存在着很好的线性度。但是测量点第一个点误差相对比较大。(2)非线性度：压力/MP平均输出(V)最小二乘直线输出非线性偏差01.0204171.1851-0.16468330.051.5742171.5049350.069281670.11.8809171.824770.056146670.152.1885172.1446050.043911670.22.49452.464440.030060.252.8048332.7842750.0

8、20558330.33.1133.104110.008890.353.4211673.423945-0.00277830.43.7326673.74378-0.01