訊號與測試技術實驗報告
實驗二感測器實驗
院系：自動化科學與電氣工程學院
姓名：學號：班級：
一、實驗目的
1. 掌握壓力感測器的原理；
2. 掌握壓力測量系統的組成；
3. 掌握壓力感測器靜態校準實驗和靜態校準資料處理的一般方法。
二、實驗裝置
本實驗系統由活塞式壓力計，矽壓阻式壓力感測器，訊號調理電路，4 位半數字電壓表，直流穩壓電源盒取樣電阻組成。圖一為實驗系統方框圖，圖二為實驗電路接線圖。
圖一實驗系統方框圖
圖二實驗電路接線圖
實驗裝置型號及精度
三、實驗原理
在實驗中，活塞式壓力計作為基準器，為壓力感測器提供標準壓力0~0.6mpa。訊號調理器為壓力感測器提供恆流電源，並將壓力感測器輸出的電壓訊號放大並轉換為電流訊號。
訊號調理器輸出為二線制，4‐20ma 訊號在250 歐取樣電阻上轉換為1‐5v 電壓訊號，由4 位半數字電壓表讀出。
四、實驗步驟
1. 用調整螺釘和水平儀將活塞壓力計調至水平。
2. 核對砝碼重量及個數，注意輕拿輕放。
3. 將活塞壓力計的油杯針閥開啟，逆時針轉動手輪向手搖幫浦內抽油，抽滿後，將油杯針閥關閉（嚴謹未開啟油杯針閥時，用手輪抽油，以防破壞感測器）。
4. 載入砝碼至滿量程，轉動手輪使測量桿標記對齊，再卸壓。反覆1‐2 次，以消除壓力感測器內部的遲滯。
5. 卸壓後，重複步驟3，並在油杯關閉前記錄感測器的零點輸出電壓，記為正
行程零點。
6. 按0.05mpa 的間隔，逐級給感測器載入至滿量程，每載入一次，轉動手輪使測
量杆上的標記對齊，在電壓表上讀出每次載入的電壓值。
7. 載入至滿量程後，用手指輕輕按一下砝碼中心點，施加一小擾動，稍後記錄該電壓值，記為反行程的滿量程值。此後逐級解除安裝，每解除安裝一次需要用手輪保證
測量桿上的標記對齊，然後從電壓表上讀出相應的電壓值。
8. 解除安裝完畢，將油杯針閥開啟，記錄反行程零點，一次迴圈測量結束。
9. 稍停1‐2 分鐘，開始第二次迴圈，從步驟（5）開始操作，共進行3 次迴圈。
五、實驗資料處理
1.各部分用方框圖標註如實驗裝置中圖一所示。
2.實驗資料列表
3.資料處理
(1)校準曲線（感測器實際特性的數學期望）的確定
最小二乘法擬合曲線
，；可得a=1.1851，b=6.3967，即y=1.1851+6.3967x,r2=0.9965,線性度高。
由上述擬合可知，壓力與電壓之間存在著很好的線性度。但是測量點第乙個點誤差相對比較大。
(2)非線性度：
其中，, i=1,2.....n
由表可知， =0.06928167； 6.3967×0.5=3.19835
所以，由上述計算可知，非線性誤差較小，輸出電壓與壓力值線性度較好。
可知,由表可知， 0.011667/(2×3.19835)×100%=0.18239%
可知遲滯誤差很小。
可知,由表可知， 0.069565/3.19835×100%=2.175%
由上述計算可知，非線性遲滯誤差略大。分析原因，有可能是第乙個點測量的時候存在著較大的誤差。
● 極差法
標準偏差為:;
==3.6989×10-3
重複性為：
ξr=×100％=×100%=0.34695%
● 貝塞爾公式
標準偏差為:;
==4.7338×10-5
重複性為：ξr=×100％=×100% =0.00444%
● 直接代數和（重複性由極差法得到）
+0.18239%+0.34695%=2.40534%
● 方和根（重複性由極差法得到）
==1.92757%
● 綜合考慮非線性遲滯和重複性（重複性由極差法得到）
=2.175%+0.34695%
=2.52195%
● 綜合考慮遲滯和重複性（重複性由極差法得到）
=0.18239%+0.34695
=0.52934%
六、實驗感想
實驗結果基本符合實驗要求，活塞壓力計精度較高，但遲滯誤差略大，第一組資料誤差略大。通過此次實驗，我了解了壓力感測器的原理和壓力測量系統的組成，掌握了測試系統靜態校準的引數計算方法。
一、實驗目的
了解電容式感測器原理及位移測量的原理；
二、實驗儀器
電容感測器實驗模組
示波器：ds5062ce
微機電源：wd990型，±12v
萬用表：vc9804a型
電源連線電纜
螺旋測微儀
三、實驗原理
差動式同軸變面積電容的兩組電容片cx1與cx2作為雙t電橋的兩臂，當電容量發生變化時，橋路輸出電壓發生變化.
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