实验一扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验

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1、目　录实验一　扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验2实验二　霍尔测速实验4实验三　光电转速传感器的转速测量实验5实验四　智能调节仪温度控制实验6实验五　铂热电阻温度特性测试实验9实验六K型热电偶测温实验11实验七正温度系数热敏电阻温度特性测试实验（温度开关）14实验八气敏（可燃气体）传感器实验16实验九　湿敏传感器实验17实验十　F/V转换实验19实验一扩散硅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与方法。二、实验仪器压力传感器模块、直流电压表、G10电源挂箱。三、实验原理

2、在具有压阻效应的半导体材料上用扩散或离子注入法，摩托罗拉公司设计出X形硅压力传感器如下图所示：在单晶硅膜片表面形成4个阻值相等的电阻条。并将它们连接成惠斯通电桥，电桥电源端和输出端引出，用制造集成电路的方法封装起来，制成扩散硅压阻式压力传感器。扩散硅压力传感器的工作原理：在X形硅压力传感器的一个方向上加偏置电压形成电流，当敏感芯片没有外加压力作用，内部电桥处于平衡状态，当有剪切力作用时，在垂直电流方向将会产生电场变化，该电场的变化引起电位变化，则在端可得到被与电流垂直方向的两测压力引起的输出电压Uo。式中d为元件两

3、端距离。实验接线图如图1-2所示，MPX10有4个引出脚，1脚接地、2脚为Uo+、3脚接+5V电源、4脚为Uo-；当P1>P2时，输出为正；P1

4、指在“零”刻度处，将MPX10的输出接到差动放大器的输入端Ui，调节Rw1使直流电压表200mV档显示为零。4．保持负压力输入P2压力零不变，增大正压力输入P1的压力到0.01MPa，每隔0.005Mpa记下模块输出Uo2的电压值。直到P1的压力达到0.095Mpa，并将实验数据填入表1-1。表1-1P＝P1-P2(kP)101520253095Uo2（V）5．保持正压力输入P1压力0.095Mpa不变，增大负压力输入P2的压力，从0.01MPa每隔0.005Mpa记下模块输出Uo2的电压值。直到P2的压力达到0.

5、095Mpa，并将实验数据填入表1-2。表1-2P(kP)8580750Uo2（V）6．保持负压力输入P2压力0.095Mpa不变，减小正压力输入P1的压力，每隔0.005Mpa记下模块输出Uo2的电压值。直到P1的压力为0.005Mpa，并将实验数据填入表1-3。表1-3P(kP)0-5-10-90Uo2（V）7．保持负压力输入P1压力0Mpa不变，减小正压力输入P2的压力，每隔0.005Mpa记下模块输出Uo2的电压值。直到P2的压力为0.005Mpa，并将实验数据填入表1-4。表1-4P(kP)-95-90-

6、85-5Uo2（V）8．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。五、实验报告根据实验所得数据，计算压力传感器输入P（P1-P2）—输出Uo2曲线。计算灵敏度L=ΔU/ΔP，非线性误差δf。图1-2扩散硅压力传感器接线图实验二霍尔测速实验一、实验目的了解霍尔组件的应用——测量转速。二、实验仪器转动源模块、直流电压表、G12传感器处理电路挂箱、G10电源挂箱。三、实验原理利用霍尔效应表达式：UH＝KHIB，当被测圆盘上装上N只磁性体时，转盘每转一周磁场变化N次，每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整

7、形和计数电路就可以测出被测旋转物的转速。四、实验内容与步骤1．安装根据图2-1，霍尔传感器已安装于传感器支架上，且霍尔组件正对着转盘上的磁钢。图2-1霍尔传感器安装示意图2．将+5V电源接到转动源模块上的“霍尔”输出的电源端，“霍尔”输出接到F/V转换单元，再接到直流电压表上。3．将0~24V电源连接到转动输入上，选择不同电压+4V、+6V、+8V、+10V、+12V、+16V、+20V、+24V驱动转动源，可以观察到转动源转速的变化，待转速稳定后记录相应驱动电压下得到的转速值。也可用示波器观测霍尔元件输出的脉冲波

8、形。表2-1电压(V)+4V+6V+8V+10V+12V+16V+20V+24V转速(rpm)1．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。五、实验报告1．分析霍尔组件产生脉冲的原理。2．根据记录的驱动电压和转速，作V-RPM曲线。实验三光电转速传感器的转速测量实验一、实验目的了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。二、实验仪器转动源模块、直流电压表、G1