2.1-實驗 壓力傳感器特性研究及其應用ppt課件

1、Shenzhen lean-sigma consultant Co., LTD 版權所有版權所有 翻版必究翻版必究1 1/41/41實驗3.2 壓力傳感器特性研究及其應用l實驗目的l實驗儀器 l實驗原理 l實驗內容和步驟 l思考題 大學物理實驗大學物理實驗實驗目的：實驗目的：1.了解非電量電測的一般原理和測量方法2. 掌握壓力傳感器的構造、原理、測量方法及特性 大學物理實驗大學物理實驗 1. PF-1傳感器特性儀 2. PF-2傳感器特性數顯儀 3. PF-3傳感器特性平衡器 實驗儀器：實驗儀器：大學物理實驗大學物理實驗實驗原理：實驗原理：PF-1傳感器特性儀是由4個應變電阻片組成的壓力傳感器

2、。它的作用是把被測的非電量信號壓力轉換成與之成比例的電量信號電壓）。非電量電測系統(tǒng)如圖1所示。 電學量傳感器測量電路顯示電源記錄非電量圖1 非電量電測系統(tǒng)大學物理實驗大學物理實驗1、壓力傳感器 在一定的范圍內電阻的相對變化和電阻絲軸向相對長度的變化成正比，即RLRL 基片應變電阻絲引出線圖2電阻應變片結構示意圖如圖2，應變電阻片被拉伸電阻變大，被擠壓時電阻變小大學物理實驗大學物理實驗將四個電阻片粘貼在彈性橫梁上下表面的適當位置 ，如圖3所示，當受力F時，R1, R3被拉伸， R2, R4被擠壓。R1R2R3R4F圖3 壓力傳感器13RR、增大24RR、減小大學物理實驗大學物理實驗2、測量電路為

3、了消除電橋電路的非線性誤差，采用不平衡電橋進行測量。把傳感器上的電阻 接成如圖4所示的直流電橋電路。ab兩端為電橋電壓的輸出端，輸出電壓為U0 ,cd兩端接穩(wěn)壓電源E。1234RRRR、 、b圖4 非平衡電橋原理R1R2R3R4acdbR1+R1R2+R2R3+R3R4+R4acd圖5 有載荷的非平衡電橋大學物理實驗大學物理實驗由圖5知1401234RRUERRRR電橋平衡時00U 1324R RR R四只電阻片相同有：1324RRRRR受外力時1144011223344RRRRUERRRRRRRR大學物理實驗大學物理實驗假設1324RRRRR 得：0RUER電橋輸出的不平衡電壓是和電阻的變化

4、成正比的，這就是不平衡電橋的工作原理。顯然測量出的大小即可反映外力F的大小；另外，若要獲得較大輸出電壓，可以采用較高的電源電壓E即可；同時也說明電源電壓不穩(wěn)定將給測量結果帶來誤差，因此電源電壓一定要穩(wěn)定。 大學物理實驗大學物理實驗實驗內容及步驟：實驗內容及步驟：1.儀器的連接（1按圖連線；（2調零：PF-1傳感器特性儀上不放砝碼，先將PF-2傳感 器特性數顯儀電壓調節(jié)旋鈕反時針調小，然后打開 電源開關，調PF-3傳感器特性平衡器旋鈕，使輸出 電壓為“零”；（3調“電壓調節(jié)旋鈕使工作電壓為10V，再重新調一 次零；大學物理實驗大學物理實驗2.測量載荷力F與電橋輸出電壓U0的關系，保持電源 輸出電

5、壓E=10.0V.用逐差法求靈敏度S0USF3.用壓力傳感器測量任意物體的重量將未知重量的物體放在傳感器上，測出電壓U0，測三次取平均值，代入 求物體重量。01WUS大學物理實驗大學物理實驗4.測量傳感器電源電壓E與電橋輸出電壓關系，堅持 加載砝碼的質量為1000克。改變電源電壓，使其從1.0V至10.0V，每增加1.0V對應記錄一個輸出電壓，作出EU0關系曲線，分析是否為線性關系。 大學物理實驗大學物理實驗數據處理：數據處理：大學物理實驗大學物理實驗1.在實驗前應將儀器預熱15分鐘以上。2.實驗時不能超載，所加砝碼不能超過8Kg，加減 砝碼時應輕拿輕放，以免損壞傳感器。本卷須知：本卷須知：大學物理實驗大學物理實驗思考題：思考題：1.傳感器的靈敏度與電源電壓有