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测试技术实验报告 第二组 实验三十五 压阻式压力传感器的特性实验 一、实验目的 了解扩散硅压阻式传感器测量压力的方法。 掌握扩散硅压阻式传感器及其转换电路的工作原理。 二、实验多用单元 压阻式压力传感器、压阻式压力传感器转换电路板、橡皮气囊、储气箱、三通连接导管、压力表、位移台架、直流稳压电源、数字万用表 三、实验原理及电路 扩散硅压阻式压力传感器，在单晶硅的基片扩散出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变化，引起电阻的变化，将这一变化引入测量电路，通过输出电压可以测量出其所受的压力大小。 四、实验步骤 固定好位移台架，将压力传感器放在台架的圆孔中。 将压力传感器上的插头连接至转换电路板上的插座。转换电路板的输出连接至数字电压表。 连接电路图。 打开橡皮囊上的单向阀，接通电源，调节转换电路板上的RP2使输出电压为零。 拧紧单向阀，轻按加压皮囊，注意不要用力过大，使压力表显示30Kp，调节RP1使输出电压为3V。 重复步骤4和步骤5，使压力为0时输出电压为0，压力为30Kp时，输出电压为3V。 旋紧单向阀，开始加压，每上升2Kp读取输出电压，记入入下表中。 五、实验报告 根据表格的实验数据，画出压力传感器的特性曲线，并计算精度与非线性误差。 实验数据记录于下表中。 P(Kp) 0.00 8 10 12 14 16 18 20 22 U0(V) 0.00 0.67 0.90 1.12 1.31 1.53 1.75 1.97 2.19 P(Kp) 24 26 28 30 32 34 36 38 40 U0(V) 2.41 2.64 2.84 3.06 3.27 3.48 3.69 3.89 4.13 如下图所示，测量电路测得的输出电压与仪表显示的空气压强在数值上的关系如下，两者近似呈线性关系。 如果测量真空度，需要对本实验装置进行怎样的改进？ 答：测量真空度，需要把橡皮气囊改为可以抽气的实验装置，并把测量压强的仪表改为可测量真空度值的仪表。 实验十九 涡流传感器的位移特性试验 实验目的 了解涡流式传感器的基本结构。 掌握涡流式传感器的工作原理及性能。 实验所用单元 涡流式传感器和铁片、涡流式传感器转换电路板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。 实验原理及电路 通过高频电流的线圈产生磁场，当有导体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，引起线圈的电感发生变化。而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。 实验步骤 将涡流式传感器装在位移台架上，并与转换电路板连接起来。 将测微器测杆与铁片连接在一起。 接通电源，适当调节测微器的高度，使铁片与涡流感应头刚刚接触，记下此时测微器的读数和输出电压，并从此点开始向上移动铁片，将位移量X与输出电压U0记入下表中。建议每隔0.2mm读一次数值，共读取20组数据。 X(mm) 11.0 11.20 11.40 11.60 11.80 12.00 12.20 12.40 U0(V) 4.25 4.63 5.00 5.13 5.39 5.64 5.87 6.08 X(mm) 12.60 12.80 13.00 13.20 13.40 13.60 13.80 14.00 U0(V) 6.26 6.43 6.57 6.68 6.78 6.86 6.92 6.95 若以11mm为基准，则 X(mm) 0.0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 U0(V) 4.25 4.63 5.00 5.13 5.39 5.64 5.87 6.08 X(mm) 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 U0(V) 6.26 6.43 6.57 6.68 6.78 6.86 6.92 6.95 实验报告 根据表19-1的数据，画出涡流式传感器的输入/输出特性曲线，并求出拟合曲线的方程。 曲线的方程近似直线，约为 涡流式传感器的量程与哪些因素有关? 答：电涡流的大小与金属导体的电阻率c，厚度t，线圈的励磁电流角频率ω以及线圈与金属块之间的距离x等参数有关。这些因素是影响涡流式传感器的量程的因素传感器的线圈厚度愈小，灵敏度愈高，量程愈大。被测材料的电导率和磁导率也会影响涡流式传感器的量程。 实验十七 接近式霍尔传感器实验 实验目的 掌握开关型集成霍尔传感器及其转换电路的工作原理。 了解利用开关型集成霍尔传感器制作接近开关的方法。 实验所用单元 霍尔式传感器转换电路板、霍尔电路配套磁钢和铁片（实验十九中的涡流载体）、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。 实验原理及电路 实验电路主要由三部分组成，第一部分是霍尔集成电路，第二部分是触发器，第三部分是两个非门。当发光二极管亮时，表示有输出信号。