兩大傳感器測量應用實驗分析

　　壓阻式壓力傳感器的壓力測量實驗
　　了解擴散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理和方法。
　　基本原理：擴散硅壓阻式壓力傳感器在單晶硅的基片上擴散出P型或N型電阻條，接成電橋。在壓力作用下，根據半導體的壓阻效應，基片產生應力，電阻條的電阻率產生很大變化，引起電阻的變化，我們把這一變化引入測量電路，則其輸出電壓的變化反映了所受到的壓力變化。
　　實驗設備：壓力源、壓力表、壓阻式壓力傳感器、壓力傳感器實驗模板、流量計、三通連接導管、數顯單元、直流穩壓源±4V、±15V。
　　實驗方法和要求：
　　根據電子電路知識完成電路連接，主控箱內的氣源部分、壓縮泵、儲氣箱、流量計在主控箱內部已接好。將標準壓力表放置傳感器支架上，三通連接管中硬管一端插入主控板上的氣源快速插座中(注意管子拉出時請用雙指按住氣源插座邊緣往內壓，則硬管可輕松拉出)。其余兩根軟導管分別與標準表和壓力傳感器接通。將傳感器引線插頭插入實驗模板的插座中。
　　先松開流量計下端進氣口調氣閥的旋鈕，開通流量計。
　　合上主控箱上的氣源開關，啟動壓縮泵，此時可看到流量計中的滾珠浮子在向上浮起懸于玻璃管中。
　　逐步關小流量計旋鈕，使標準壓力表指示某一刻度，觀察數顯表顯示電壓的正、負，若為負值則對調傳感器氣咀接法。
　　仔細地逐步由小到大調節流量計旋鈕，使壓力顯示在4—14KP之間，每上升1KP分別讀取壓力表讀數，記下相應的數顯表值。
　　計算本系統的靈敏度和非線性誤差。
　　思考題：
　　如果本實驗裝置要成為一個壓力計，則必須對其進行標定，如何標定？
　　位移傳感器特性實驗
　　霍爾式、電渦流式、電容式
　　(一)霍爾式傳感器位移特性實驗
　　實驗目的：了解霍爾式傳感器原理與應用。
　　基本原理：根據霍爾效應，霍爾電勢Uн=KнIB，當霍爾元件處在梯度磁場中運動時，它就可以進行位移測量。
　　實驗設備：霍爾傳感器實驗模板、霍爾傳感器、直流電源、測微頭、數顯單元。
　　實驗方法和要求：
　　將霍爾傳感器安裝于實驗模板的支架上。再將傳感器引線插頭接入實驗模板的插座中，完成實驗電路的連線。
　　開啟電源，調節測微頭使霍爾片在磁鋼中間位置并使數顯表指示為零。
　　測微頭向軸向方向推進，每轉動0.2mm記下一個輸出電壓讀數，直到讀數近似不變。
　　作出V—X曲線，計算不同線性范圍時的靈敏度和非線性誤差。
　　思考題：
　　本實驗中霍爾元件位移的線性度實際上反映的是什么量的變化？