MPHZ6115大氣壓力測量試驗

內燃機測試技術試驗

試驗MPXHZ6115大氣壓力測量試驗試驗學時：2試驗類型：根底型試驗對象：本科生一．試驗目的：了解半導體壓力測量根本原理。了解MPXHZ6115大氣壓力特性。把握MPXHZ6115大氣壓力測量電路實現(xiàn)把握MPXHZ6115大氣壓力軟件算法推導。二．試驗原理及設備說明半導體壓力測量根本原理由半導體壓力敏感元件構成的傳感器。對壓力、應變等機械量進展信息處理的必要條件是把機械量轉換成電學量,這種機-電變換裝置就是壓力傳感器。半導體壓力傳感器可分為兩類，一類是依據半導體PN結〔或肖特基結〕在應力作用下,特性發(fā)生變化的原理制成的各種壓敏二極管或晶體管。這種壓力敏感元件的上，制成各種應力和應變的測量儀器。60年月，隨著半導體集成電路技術的進展除了機械滯后和蠕變，提高了傳感器的性能?！惨苑柋硎咀柘禂?shù),以符號表示。以數(shù)學式表示為Δρ／ρ＝kσ，其中ρ為電阻率，k為壓阻系數(shù)，σ為應力；所打算，所以上述壓阻效應的表達式也可寫成ΔR／R＝kσ；通過測量電路實現(xiàn)壓力的測量。常用半導體壓力傳感器選用N的P型集中電阻,然后大氣壓力傳感器就是由上述壓阻電橋實現(xiàn)的。硅膜片的一面是真空室，另一3mm的正方形，它的中部經光刻腐蝕形成2mm5μm的薄膜。薄膜四周有四個應變電阻，以惠斯登電橋方式1所示。1壓敏電阻式迸氣歧管壓力傳感器原理圖由于硅膜片的一側是真空室,所以進氣歧管壓力越高．硅膜片的變形越大，它所以用混合集成電路進展放大后輸出。它的特點是尺寸小，精度高，響應性好，再現(xiàn)性、抗震性好,且生產本錢低，所以得到廣泛應用。MPXHZ6115大氣壓力傳感器特性公司產品，其特點如下：高抗潮濕；高溫狀態(tài)下準確性高；便利和微處理器接口；表貼封裝；航空高度表；工業(yè)把握；天氣監(jiān)測。MPXHZ6115傳感器原理也是壓阻原理，測量方式也是惠斯登電橋，和一般關系，可以依據輸出電壓的變化依據公式計算出大氣壓力。MPXHZ61152所示。2MPXHZ6115物理構造圖MPXHZ61153所示。3MPXHZ6115應用連接圖MPXHZ61154所示。4MPXHZ6115輸出特性MPXHZ6115大氣壓力測量算法Vout＝Vs×〔0.009p－0.095〕±1.5％；結合具體測量電路，輸出電壓一般直接送到把握AD口，因此大氣壓力測量算法主要是完成AD816位微255和65536,其中8位把握器還占有比較大的8位把握器實現(xiàn)上述算法。8位把握器指令構造簡潔，存儲空間有限，因此必需考慮算法實現(xiàn)的執(zhí)行時的算法，直到最終的輸出把握。8位把握算法優(yōu)化的幾個準則如下：盡量承受整數(shù)盡量承受無符號數(shù)盡量不承受除法指令〔一些把握器根本沒有乘除指令〕盡量匯編語言處理數(shù)值盡量不超過最大字長由上述原則可以明確，8位把握器不適合處理上面的帶有小數(shù)的公式，為了程如下：5V；Vout＝Vs×〔0.009p－0.095〕±1.5％；不計誤差，則公式變?yōu)椋簅ut＝V×〔0.009p－0.095Vout／Vs＝0.009p-0.095;Vout／Vs＝ADresult／1024;因此：ADresult／1024=0.009p-0.095故得出壓力公式為：ADresult／9.216+0.095／0.009=p;也即：P=ADresult／9.216+0.095／0.009；8位把握器的特點進展調整。步化成如下：P=ADresult×0.1085069+10.56為了和二進制結合起來，因此對0.1085069進展二進制近似，近似如下：2的冪次方進展相乘，直到最接近整數(shù)時為止；因此，純整數(shù)的壓力算法如下：P=ADresult×7／64+10;上述的算法，可以準確到整數(shù)位，也即是沒有小數(shù)局部。實際試驗過程中，可以測量當是的大氣壓力，然后進展比照。10倍，因此上述公式變?yōu)椋篈Dresult×10／9.216+105.6=10P進一步依據上述思路進展變換如下：10P=AD×1.085069+105.6進一步依據二進制取整，得到公式如下：10P=ADresult×〔1+11/128〕＋105則該公式即可準確到小數(shù)點后1位。假設對上述兩個公式按乘法實現(xiàn)也用移位方式的話，公式如下：P=ADresult×7／64+10＝ADresult×〔4+2+1〕/64+10;三．試驗內容設計實現(xiàn)MPXHZ6115大氣壓力測量電路8位把握器實現(xiàn)算法進展推導測量MPXHZ6115傳感器AD采樣值，依據上述公式推算出大氣壓力值四．試驗設備和儀器穩(wěn)壓電源：MPS－300L-3示波器：RIGOLDS1302CA電路試驗板，自制把握系統(tǒng)大氣壓力計TLC272〕等個人計算機或筆記本電腦五．試驗結果分析室溫狀況下，MPXHZ6115傳感器AD采樣值。室溫狀況下，壓力計讀