自動(dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告05擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器的壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中 南 大 學(xué) 儀器與自動(dòng)檢測(cè) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告冶金科學(xué)與工程 院 系 冶金 專 業(yè) 10級(jí)試驗(yàn) 班 級(jí) 姓 名 陳曉晨 學(xué) 號(hào) 同組者 席昭 等 實(shí)驗(yàn)日期 2013 年 4 月 08 日 指導(dǎo)教師 實(shí)驗(yàn)名稱：擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器的壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈹U(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器測(cè)量壓力的原理與方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器壓力傳感器模塊、溫度傳感器模塊、數(shù)顯單元、直流穩(wěn)壓源+5V、±15V。三、實(shí)驗(yàn)原理在具有壓阻效應(yīng)的半導(dǎo)體材料上用擴(kuò)散或離子注入法，形成4個(gè)阻值相等的電阻條。并將它們連接成惠斯通電橋，電橋電源端和輸出端引出，用制造集成電路的方法封裝起來(lái)，制成擴(kuò)散硅

2、壓阻式壓力傳感器。平時(shí)敏感芯片沒(méi)有外加壓力作用，內(nèi)部電橋處于平衡狀態(tài)，當(dāng)傳感器受壓后芯片電阻發(fā)生變化，電橋?qū)⑹テ胶猓o電橋加一個(gè)恒定電壓源，電橋?qū)⑤敵雠c壓力對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，這樣傳感器的電阻變化通過(guò)電橋轉(zhuǎn)換成壓力信號(hào)輸出。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1. 擴(kuò)散硅壓力傳感器MP×10已安裝在壓力傳感器模塊上，將氣室1、2的活塞退到20ml處，并按圖4-1接好氣路系統(tǒng)。其中P1端為正壓力輸入、P2端為負(fù)壓力輸入，P×10有4個(gè)引出腳，1腳接地、2腳為Uo、3腳接+5V電源、4腳為Uo；當(dāng)P1P2時(shí)，輸出為正；當(dāng)P1P2時(shí)，輸出為負(fù)。 2. 檢查氣路系統(tǒng)，分別推進(jìn)氣室1、2的兩個(gè)活塞，對(duì)應(yīng)

3、的氣壓計(jì)有顯示壓力值并能保持不動(dòng)。 3. 接入+5V、±15V直流穩(wěn)壓電源，模塊輸出端Uo2接控制臺(tái)上數(shù)顯直流電壓表，選擇20V檔，打開實(shí)驗(yàn)臺(tái)總電源。 4. 調(diào)節(jié)Rw2到適當(dāng)位置并保持不動(dòng)，用導(dǎo)線將差動(dòng)放大器的輸入端Ui短路，然后調(diào)節(jié)Rw3使直流電壓表200mV檔顯示為零，取下短路導(dǎo)線。 5. 退回氣室1、2的兩個(gè)活塞，使兩個(gè)氣壓計(jì)均指在“零”刻度處，將MP×10的輸出接到差動(dòng)放大器的輸入端Ui，調(diào)節(jié)Rw1使直流電壓表200mv檔顯示為零。 6. 保持負(fù)壓力輸入P2壓力零不變，增大正壓力輸入P1的壓力，每隔0.005Mpa記下模塊輸出Uo2的電壓值。直到P1的壓力達(dá)到0.0

4、95Mpa；填入表4-1。P(KP)0.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.05Uo2(V)0.8511.0461.2731.381.671.7632.042.132.3P(KP)0.0550.060.0650.070.0750.080.0850.090.095Uo2(V)2.522.722.822.963.123.163.383.523.56 7. 保持正壓力輸入P1壓力0.095Mpa不變，增大負(fù)壓力輸入P2的壓力，每隔0.005Mpa記下模塊輸出Uo2的電壓值。直到P2的壓力達(dá)到0.095Mpa；填入表4-2。P(KP)0.010.0150.020.0

5、250.030.0350.040.0450.05Uo2(V)3.323.183.12.932.752.582.522.342.08P(KP)0.0550.060.0650.070.0750.080.0850.090.095Uo2(V1.941.771.521.351.120.930.680.410.2 8. 保持負(fù)壓力輸入P2壓力0.095Mpa不變，減小正壓力輸入P1的壓力，每隔0.005Mpa記下模塊輸出Uo2的電壓值。直到P1的壓力達(dá)到0.0Mpa；填入表4-3。P(KP)0.0950.090.0850.080.0750.07Uo2(V)0.20.1-0.236-0.396-0.574-

6、0.741P(KP)0.0650.060.0550.050.0450.04Uo2(V-0.884-1.064-1.176-1.32-1.437-1.557P(KP)0.0350.030.0250.020.0150.01Uo2(V-1.69-1.802-1.92-1.97-2.1-2.26 9. 保持負(fù)壓力輸入P1壓力0Mpa不變，減小正壓力輸入P2的壓力，每隔0.005Mpa記下模塊輸出Uo2的電壓值。直到P2的壓力達(dá)到0.0Mpa；填入表4-4P(KP)0.0950.090.0850.080.0750.070.0650.060.055Uo2(V)-2.36-2.2-2.09-1.99-1.8

7、6-1.75-1.63-1.5-1.37P(KP)0.050.0450.040.0350.030.0250.020.0150.01Uo2(V-1.23-1.1-0.95-0.79-0.64-0.46-0.29-0.170.08五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1. 根據(jù)表4-1、4-2、4-3所得數(shù)據(jù)，計(jì)算壓力傳感器輸入P（P1-P2）輸出Uo2曲線。計(jì)算靈敏度L=UP，非線性誤差f。靈敏度L=32.498V/KP靈敏度L=32.498V/KP靈敏度L=-36.776V/KP 靈敏度L=-28.163V/KP靈敏度L=-28.253V/KP六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們了解了擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器的壓力測(cè)量的原理和方法。在實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們相互配合，態(tài)度認(rèn)真，達(dá)到了預(yù)計(jì)的實(shí)驗(yàn)