压阻式压力传感器的特性测试实验

实验一金属箔式应变片一一单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金届箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。

二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：：R/ R = K ;式中AR/R为电阻丝电阻的相对变化，K为应变灵敏系数，&=A l/l为电阻丝长度相对变化，金届箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位的受力状态变化，电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

单臂电桥输出电压U OI =EK&/4。

三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块、应变式传感器、石去码、数显表、士5V电源、也V电源、万用表（自备）。

四、实验步骤：1、根据图1-1应变式传感器已装丁应变传感器模块上。

传感器中各应变片已接入模块的左上方的R l、R2、R3、R4O加热丝也接丁模块上，可用万用表进行测量判别，R1= R2= R3=R4=350Q，加热丝阻值为50 Q左右。

应变片托盘图1-1应变式传感器安装示意图2、接入模块电源i15V（从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模块调节增益电位器RW3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi相连，调节实验模块上调零电位器R W4,使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档）。

关闭主控箱电源。

3、将应变式传感器的其中一个应变片 R 1 （即模块左上方的R i ）接入电桥作为一 个桥臂与R 5、R 6、R 7接成直流电桥（R 5、R 6、R 7模块内已连接好），接好电桥调零电 位器Rw i,接上桥路电源&V （从主控箱引入）如图1-2所示。

检查接线无误后，合 上主控箱电源开关。

调节 Rw i,使数显表显示为零。

O 。

加热4、在电子秤上放置一只石去码，读取数显表数值，依次增加石去码和读取相应的数显 表值，直到500g （或200g ）石去码加完。

压力传感器实验报告压力传感器实验报告引言：压力传感器是一种广泛应用于工业、医疗、航空等领域的传感器。

它能够将物体受力转化为电信号，并通过测量这些电信号来获取物体所受的压力大小。

本实验旨在通过搭建一个简单的压力传感器实验装置，了解压力传感器的工作原理和应用。

实验装置：本实验所需的装置包括压力传感器、电源、模拟转换器、示波器和计算机。

压力传感器是实验的核心部分，它通常由感应元件和信号处理电路组成。

感应元件可以是压阻、压电材料或半导体材料等。

在本实验中，我们使用了一种压阻式的压力传感器。

实验步骤：1. 连接实验装置：首先，将压力传感器连接到电源和模拟转换器上。

确保连接正确，避免损坏设备。

2. 施加压力：在实验中，我们可以使用一个标准的压力源，如液体或气体，来施加压力。

将压力源与压力传感器连接，并逐渐增加压力。

3. 读取数据：通过示波器和计算机，我们可以读取压力传感器输出的电信号，并将其转化为压力数值。

示波器可以显示电信号的波形，而计算机可以进行数据处理和分析。

实验结果：通过实验，我们可以得到压力传感器输出的电信号波形，并将其转化为压力数值。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 压力传感器的输出信号与施加的压力成正比。

当施加的压力增加时，输出信号也相应增加。

2. 压力传感器的输出信号是连续变化的，而不是离散的。

这使得我们可以实时监测和记录物体所受的压力变化。

3. 压力传感器的灵敏度可以根据实际需求进行调整。

通过调整电路参数或使用不同类型的传感器，我们可以获得不同范围和精度的压力测量。

实验应用：压力传感器在现代社会中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域：1. 工业控制：压力传感器可以用于监测和控制工业设备中的液体或气体压力。

例如，在液压系统中，压力传感器可以帮助维持系统的稳定性和安全性。

2. 医疗设备：压力传感器在医疗设备中被广泛使用，如血压计、呼吸机和体重计等。

它们可以帮助医生监测患者的生理状态，并提供准确的数据支持。

压阻式压力传感器1. 引言压阻式压力传感器是一种用于测量压力的传感器。

该传感器的工作原理是通过应变电阻的变化来检测受力物体的压力。

它广泛应用于工业控制、汽车制造等许多领域。

本文将介绍压阻式压力传感器的工作原理、特点以及应用。

2. 工作原理压阻式压力传感器的工作原理基于应变电阻效应。

当传感器受到压力作用时，传感器内的金属薄片或薄膜会发生形变，导致金属材料的电阻值发生变化。

通过测量电阻值的变化，我们可以得知受力物体的压力大小。

通常，压阻式压力传感器由两个电极之间夹着一层薄膜或薄片构成。

当压力作用在传感器上时，薄膜或薄片会发生拉伸或压缩，从而改变电流的通道，使电阻值发生变化。

这种变化可以被测量电路检测到并转换为相应的电压或电流信号。

3. 特点压阻式压力传感器具有以下特点：•灵敏度高：由于应变电阻效应是线性的，压阻式压力传感器在测量范围内具有较高的灵敏度。

•稳定性好：传感器内部的金属材料通常经过特殊处理，以增加其稳定性和可靠性。

•宽测量范围：压阻式压力传感器可以适应广泛的测量范围，从几千帕到几百兆帕不等。

•耐用性强：传感器通常采用金属或陶瓷材料制成，具有较好的耐用性。

4. 应用压阻式压力传感器在许多领域有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：4.1 工业控制压阻式压力传感器可用于测量流体压力，如液体或气体。

在工业控制中，压力传感器常被用于监测管道或容器中的压力变化，以确保系统正常运行。

4.2 汽车制造压阻式压力传感器在汽车制造中起着重要作用。

它们可用于测量发动机燃油压力、轮胎气压等数据，以确保汽车的安全性和性能。

4.3 医疗设备压阻式压力传感器在医疗设备中也有应用。

例如，它们可用于测量患者的血压、呼吸气道压力等数据，以协助医生进行诊断和治疗。

4.4 环境监测压阻式压力传感器可用于环境监测，如大气压力、海洋水深等数据的测量。

这些数据对于气象研究、海洋科学等领域非常重要。

5. 总结压阻式压力传感器是一种用于测量压力的重要传感器。

压阻式压力传感器的压力测量实验一、实验目的：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。

二、基本原理：扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条，接成电桥。

在压力作用下根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。

三、需用器件与单元：压力源(已在主控箱)、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。

四、实验步骤：1、根据图2-1连接管路和电路，主控箱内的气源部分，压缩泵、贮气箱、流量计主控箱内部已接好。

将压力表放置传感器支架上，三通连接管中硬管一端插入主控板上的气源快速插座中(注意管子拉出时请用手按住气源插座边缘往内压，则硬管可轻松拉出)。

其余两根软导管分别与标准表和压力传感器接通。

这里选用的差压传感器两只气咀中，一只为高压咀，另一只为低压咀。

本实验模板连接见图2-2，压力传感器有4端：3端接+4V电源，1端接地线，2端为U0+，4端为U0-。

1、2、3、4端顺序排列见图2-2。

端接线颜色通过观察传感器引脚号码判别。

图2-1 压阻式压力传感器测量系统2、实验模板上R w2用于调节零位，R w2可调放大倍数，按图2-2接线，模板的放大器输出V02引到主控箱数显表的V i插座。

将显示选择开关拨到20V档，反复调节R w2(R w1旋到满度的1/3)使数显表显示为零。

3、先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮，开通流量计。

图2-2 压力传感器压力实验接线图4、合上主控箱上的气源开关K3，启动压缩泵，此时可看到流量计中的滚珠浮起悬于玻璃管中。

5、逐步关小流量计旋钮，使标准压力表指示某一刻度。

6、仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮，使在4～14KP之间每上升1KP 分别读取压力表读数，记下相应的数显表值列于表(2-1)表(2-1)压力传感器输出电压与输入压力值7、计算本系统的灵敏度和非线性误差。

压力传感器特性研究及其应用•相关推荐压力传感器特性研究及其应用压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。

按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。

下面是小编整理的压力传感器特性研究及其应用，欢迎大家分享。

压力传感器压力传感器是一种能够感知压力信号，并根据一定的规律将压力信号转换成可用的输出电信号的装置。

在压力测量中，有表压、负压、绝对压力、真空度之分。

工业上使用的压力示值大多是表压，所以绝对压力是表压和大气压之和。

如果测得的压力低于大气压，则称为负压或真空度。

测量压力的传感器在工作原理上分为压阻式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感器、压磁式压力传感器、霍尔式压力计等。

压阻式压力传感器半导体应变片式传感器在实际应用中被称为压阻式压力传感器，压阻式压力传感器在早期利用半导体应变片粘贴在弹性体上制成。

工业上使用的压力指示大多是表压，所以绝对压力是表压和大气压之和。

如果测得的压力低于大气压，则称为负压或真空度。

压阻式压力传感器的主要特点是体积小、重量轻、易于集成、灵敏度和分辨率高，适合于微压力检测。

但由于它是由半导体硅材料制成的，所以对温度很敏感。

没有温度补偿，温度误差会很大。

压阻式压力传感器应用由于压阻式压力传感器具备一系列优点，在航天、航海、医疗设备、石油化工中都得到了广泛应用。

在如今的社会形势下，全球市场对呼吸机、制氧机、血压计等医疗设备的'需求呈爆炸式增长，其中压阻式压力传感器是呼吸机的关键部件。

在家用呼吸机、医用呼吸机和高精度血压计的应用中，压阻式压力传感器供不应求。

压阻式压力传感器产品压阻式压力传感器工艺复杂，制造工艺要求高。

下面列出了两种典型的压阻式压力传感器的技术参数，以便进行客观的比较和说明。

图来自工控论坛压力范围0～10kPa压力范围属于相对较小的压力测量范围。

在实际应用中，选择的范围应略大于所用范围。

工作温度一般工业应用与集成电路系统的要求在－40℃～80℃之间，两款产品达到了－40℃～125℃的工作温度范围，能够满足大多数应用。

传感器实验报告实验⼀、⼆、三应变⽚单臂、半桥、全桥特性实验⼀、实验原理电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定⼯艺粘贴电阻应变⽚来组成。

⼀种利⽤电阻材料的应变效应将⼯程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器，此类传感器主要是通过⼀定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变⽚将变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。

可⽤于能转化成变形的各种⾮电物理量的检测，如⼒、压⼒、加速度、⼒矩、重量等，在机械加⼯、计量、建筑测量等⾏业应⽤⼗分⼴泛。

根据表中数据画出实验曲线后，计算灵敏度S＝ΔV/ΔW（ΔV输出电压变化量，ΔW重量变化量）和⾮线性误差δ(⽤最⼩⼆乘法)，δ=Δm/yFS ×100％式中Δm为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最⼤偏差：yFS满量程输出平均值，此处为200g。

四、思考题1、ΔR转换成ΔV输出⽤什么⽅法?通过电阻的分压，将电阻两端的电压测量出来经过差动放⼤器。

从⽽将ΔR转换成ΔV。

2、根据图4机头中应变梁结构，在振动台放置砝码后分析上、下梁⽚中应变⽚的应变⽅向(是拉?还是压?+压变⼤)。

所连接的应变⽚电阻中，带有符号↑是拉伸，电阻会变⼤；带有符号↓的是压缩，电阻会减⼩。

3、半桥测量时两⽚不同受⼒状态的电阻应变⽚接⼊电桥时，应接在：（1）对边?（2）邻边?为什么?应该接在邻边，这样能保证测量的灵敏度，同时能使⼀些去除⼲扰因素的影响。

4、应变⽚组桥时应注意什么问题?要注意应变⽚的受⼒状态和接⼊电路时的位置。

实验五应变直流全桥的应⽤—电⼦秤实验⼀、实验原理常⽤的称重传感器就是应⽤了箔式应变⽚及其全桥测量电路。

数字电⼦秤实验原理如图5—1。

本实验只做放⼤器输出Vo实验，通过对电路的标定使电路输出的电压值为重量对应值，电压量纲（V）改为重量量纲（g）即成为⼀台原始电⼦秤。

图5—1 数字电⼦称原理框图⼆、实验结果表5电⼦称实验数据⼆、实验分析实验⼋移相器、相敏检波器实验⼀、实验原理1、移相器⼯作原理：图8—1为移相器电路原理图与实验箱主板上的⾯板图。

自动化与电气工程类基础实验实验报告实验名称：压力传感器、电容式传感器实验指导老师：雷璐宁班级：智能电网0861202班成员：彭伟平2012212822、吴志辉2012212807实验七 扩散硅压阻式压力传感器压力实验一、实验目的了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理与方法。

二、实验仪器压力传感器、气室、气压表、差动放大器、电压放大器、电压温度频率表 三、实验原理在具有压阻效应的半导体材料上用扩散或离子注入法，可以制备各种压力传感器。

摩托罗拉公司设计出X 形硅压力传感器，如图7-1所示，在单晶硅膜片表面形成4个阻值相等的电阻条。

将它们连接成惠斯通电桥，电桥电源端和输出端引出，用制造集成电路的方法封装起来，制成扩散硅压阻式压力传感器。

扩散硅压力传感器的工作原理如图7-1，在X 形硅压力传感器的一个方向上加偏置电压形成电流i ，当敏感芯片没有外加压力作用，内部电桥处于平衡状态，当有剪切力作用时（本实验采用改变气室内的压强的方法改变剪切力的大小），在垂直于电流方向将会产生电场变化i E ⋅∆=ρ，该电场的变化引起电位变化，则在与电流方向垂直的两侧得到输出电压Uo 。

i d E d U O ⋅∆⋅=⋅=ρ （7-1） 式中d 为元件两端距离。

实验接线图如图7-2所示，MPX10有4个引出脚，1脚接地、2脚为Uo+、3脚接+5V 电源、4脚为Uo-；当P1>P2时，输出为正；P1<P2时，输出为负（P1与P2为传感器的两个气压输入端所产生的压强）。

图7-1 扩散硅压力传感器原理图图7-2 扩散硅压力传感器接线图四、实验内容与步骤1． 按图7-2接好“差动放大器”与“电压放大器”，“电压放大器”输出端接电压温度频率表（选择U ，20V 档），打开直流电源开关。

（将“2~20V 直流稳压电源”输出调为5V）2．调节“差动放大器”与“电压放大器”的增益调节电位器到中间位置并保持不动，用导线将“差动放大器”的输入端短接，然后调节调零电位器使电压温度频率表显示为零。

实验二扩散硅压阻式压力传感器实验模块2.1实验目的：实验 2.1.1：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。

工作原理：是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。

单晶硅材料在受到力的作用后，电阻率发生变化，通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。

压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。

转换原理：在具有压阻效应的半导体材料上用扩散或离子注入法，，形成4个阻值相等的电阻条。

并将它们连接成惠斯通电桥，电桥电源端和输出端引出，用制造集成电路的方法封装起来，制成扩散硅压阻式压力传感器。

平时敏感芯片没有外加压力作用，内部电桥处于平衡状态，当传感器受压后芯片电阻发生变化，电桥将失去平衡，给电桥加一个恒定电压源，电桥将输出与压力对应的电压信号，这样传感器的电阻变化通过电桥转换成压力信号输出。

压阻效应:当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。

这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。

硅的压阻效应不同于金属应变计（见电阻应变计），前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化（应变），而且前者的灵敏度比后者大50～100倍。

实验 2.1.2：了解利用压阻式压力传感器进行差压测量的方法。

2.2实验设备和元件：2.2.1 实验设备：实验台所属各分离单元和导线若干。

2.2.2 其他设备：2号扩散压阻式压力传感器实验模块，14号交直流，全桥，测量，差动放大实验模块，数显单元20V，直流稳压源+5V，+_12V电源。

2.3实验内容：2.3.1扩散压阻式压力传感器一般介绍：单晶硅材料在受到外力作用产生极微小应变时（一般步于400微应变），其内部原子结构的电子能级状态会发生变化，从而导致其电阻率剧烈变化（G因子突变）。

压阻式压力传感器的压力测量实验学校：汕头大学专业：电子信息工程年级：10级姓名：胡丹一、实验目的了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。

二、基本原理扩散硅压阻式压力传感器的工作机理是半导体应变片的压阻效应。

在弹性元件受到压力时，其上的半导体会暂时改变晶体结构的对称性，导电机理和电阻率也随之改变，引起电阻的变化，经电桥转换成电压输出。

输出的电压的变化反映了所受的压力的变化。

三、实验设备与元器件主机箱、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、引压胶管。

四、数据处理压阻式压力传感器测压力实验数据1. 计算单臂测量系统的灵敏度S ：的平均值为：灵敏度2.计算非线性误差：这里以理论拟合直线，即以输出0%为起点，满量程输出（此处为350mV）的100%作终点的直线（）为基准直线。

从上图中的偏差曲线可以看出，当P=4KPa时有最大偏差。

而，所以，。

五、思考题查阅传感器相关理论知识，说明压阻式压力传感器大致有几种类型，在应用上各有什么特点。

答：压阻式压力传感器主要有以下三种类型：1.扩散硅扩散硅传感器灵敏度和精度最高，适合测量1kpa到40Mpa的压力范围。

2.陶瓷压阻陶瓷压阻式压力传感器过载能力低一些，抗冲击压力较差，但灵敏度较高，适合测量50Kpa以上的高量程范围，而且耐腐蚀，温度范围也很宽.3.应变片过载能力强和抗冲击压力强，适合测量高量程范围的压力变化，尤其在1Mpa 以上时，线性很好，精度也很高，并适合测量与应变材料兼容的各类介质.移相器、相敏检波器实验一、实验目的深入了解移相器、相敏检波器的工作原理。

二、实验设备与元器件主机箱中的（步进可调）直流稳压电源、直流稳压电源、音频振荡器；移相器/相敏检波器/低通滤波器实验模板；双踪示波器。

三、数据处理(一)移相器实验1.f=2KHz，T=486.60(us)，，波形如下图所示(波峰的高度更低的是)：,,波形如下图所示(波峰的高度更低的是)：2.f=9KHz，T=110.00(us)，，波形如下图所示(波峰的高度更低的是)：,波形如下图所示(波峰的高度更低的是)：(二)相敏检波器实验1.DC参考电压=+2V：相敏检波器的输入、输出波形如下图所示：输入与输出波形重合。

扩散硅压阻式压力传感器实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过对扩散硅压阻式压力传感器的研究，掌握其工作原理、特点和应用范围，并通过实验验证其性能指标。

二、实验原理1. 扩散硅压阻式压力传感器的工作原理扩散硅压阻式压力传感器是利用硅材料在外加电场下产生变形的特性来测量被测物体所受压力大小的一种传感器。

当被测物体施加一定大小的压力时，它们会在传感器表面产生微小变形，这种变形会影响到硅片上薄膜电阻值的大小，从而使得输出电信号发生变化。

2. 扩散硅压阻式压力传感器的特点（1）精度高：由于扩散硅压阻式压力传感器采用了先进制造技术和精密校准方法，因此其精度非常高。

（2）灵敏度高：由于硅材料具有较好的弹性和刚度，因此扩散硅压阻式压力传感器对被测物体所受小范围内的压力变化非常敏感。

（3）稳定性好：扩散硅压阻式压力传感器采用了先进的温度补偿技术，因此其在不同温度下的测量结果非常稳定。

3. 扩散硅压阻式压力传感器的应用范围扩散硅压阻式压力传感器广泛应用于汽车、航空航天、机械制造、医疗仪器等领域。

例如，在汽车制造中，扩散硅压阻式压力传感器可以用于测量发动机油路和燃油路的油压；在医疗仪器中，扩散硅压阻式压力传感器可以用于测量人体血液和气体等生物参数。

三、实验步骤1. 准备工作（1）检查实验设备是否完好无损，并按照实验要求进行连接；（2）检查被测物体是否符合实验要求，并将其放置在实验台上。

2. 连接电路将扩散硅压阻式压力传感器与电源和示波器连接起来。

其中，电源可以为恒流源或者恒压源，示波器用于观察输出电信号。

3. 施加压力将被测物体放置在扩散硅压阻式压力传感器上，并施加一定大小的压力。

此时，传感器会产生微小变形，导致输出电信号发生变化。

4. 观察实验结果通过示波器观察输出电信号的变化情况，并记录下实验结果。

根据实验结果，可以计算出被测物体所受的压力大小。

四、实验结果分析本次实验中我们使用了扩散硅压阻式压力传感器来测量被测物体所受的压力大小。

实验二压阻式压力‎传感器的压‎力测量实验‎一、实验目的：了解扩散硅‎压阻式压力‎传感器测量‎压力的原理‎和方法。

二、基本原理：扩散硅压阻‎式压力传感‎器在单晶硅‎的基片上扩‎散出P型或‎N型电阻条‎，接成电桥。

在压力作用‎下根据半导‎体的压阻效‎应，基片产生应‎力，电阻条的电‎阻率产生很‎大变化，引起电阻的‎变化，我们把这一‎变化引入测‎量电路，则其输出电‎压的变化反‎映了所受到‎的压力变化‎。

图一压阻式压力‎传感器压力‎测量实验三、需用器件与‎单元：主机箱、压阻式压力‎传感器、压力传感器‎实验模板、引压胶管。

四、实验步骤：1、将压力传感‎器安装在实‎验模板的支‎架上，根据图二连‎接管路和电‎路（主机箱内的‎气源部分，压缩泵、贮气箱、流量计已接‎好）。

引压胶管一‎端插入主机‎箱面板上气‎源的快速接‎口中（注意管子拆‎卸时请用双‎指按住气源‎快速接口边‎缘往内压，则可轻松拉‎出），另一端口与‎压力传感器‎相连。

压力传感器‎引线为4芯‎线： 1端接地线‎，2端为U0‎＋，3端接＋4V电源， 4端为Uo‎－，接线见图9‎-2。

2、实验模板上‎R W2用于‎调节放大器‎零位，RW1调节‎放大器增益‎。

按图9-2将实验模‎板的放大器‎输出V02‎接到主机箱‎(电压表)的Vin插‎孔，将主机箱中‎的显示选择‎开关拨到2‎V档，合上主机箱‎电源开关，RW1旋到‎满度的1／3位置(即逆时针旋‎到底再顺时‎针旋2圈)，仔细调节R‎W2使主机‎箱电压表显‎示为零。

3、输入气压，压力上升到‎4K pa左‎右时调节调‎节R w2（低限调节），，使电压表显‎示为相应的‎0.4V左右。

再仔细地反‎复调节旋钮‎使压力上升‎到19Kp‎a左右时调‎节差动放大‎器的增益电‎位器Rw1‎（高限调节），使电压表相‎应显示1.9V左右。

4、再使压力慢‎慢下降到4‎K pa，调节差动放‎大器的调零‎电位器，使电压表显‎示为相应的‎0.400V。

压阻式压力传感器测量压力特性实验一、实验目的:了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和标定方法.二、基本原理：扩散硅压阻式压力传感器的工作机理是半导体应变片的压阻效应，在半导体受力变形时会暂时改变晶体结构的对称性,因而改变了半导体的导电机理，使得它的电阻率发生变化,这种物理现象称之为半导体的压阻效应。

一般半导体应变采用N型单晶硅为传感器的弹性元件，在它上面直接蒸镀扩散出多个半导体电阻应变薄膜(扩散出P型或N型电阻条）组成电桥。

在压力（压强)作用下弹性元件产生应力，半导体电阻应变薄膜的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，经电桥转换成电压输出,则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。

图为压阻式压力传感器压力测量实验原理图.压阻式压力传感器压力测量实验原理三、需用器件与单元:主机箱中的气压表、气源接口、电压表、直流稳压电源±15V、±2V～±10V（步进可调）；压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、引压胶管。

四、实验步骤：1、按示意图安装传感器、连接引压管和电路：将压力传感器安装在压力传感器实验模板的传感器支架上；引压胶管一端插入主机箱面板上的气源的快速接口中(注意管子拆卸时请用双指按住气源快速接口边缘往内压，则可轻松拉出），另一端口与压力传感器相连；压力传感器引线为4芯线(专用引线)，压力传感器的 1端接地，2端为输出Vo＋，3端接电源＋4V，4端为输出Vo－。

具体接线见下图。

压阻式压力传感器测压实验安装、接线示意图2、将主机箱中电压表量程切换开关切到2V档;可调电源±2V～±10V调节到±4V档.实验模板上R W1用于调节放大器增益、R W2用于调零，将R W1调节到的1／3位置(即逆时针旋到底再顺时针旋3圈）。

合上主机箱电源开关，仔细调节R W2使主机箱电压表显示为零。

3、合上主机箱上的气源开关，启动压缩泵,逆时针旋转转子流量计下端调压阀的旋钮，此时可看到流量计中的滚珠在向上浮起悬于玻璃管中，同时观察气压表和电压表的变化.4、调节流量计旋钮,使气压表显示某一值,观察电压表显示的数值.5、仔细地逐步调节流量计旋钮，使压力在2kPa～18kPa之间变化(气压表显示值），每上升1kPa气压分别读取电压表读数，将数值列于表8。

气敏酒精传感器实验报告扩散硅压阻式压力传感器的压力测量传感器课程设计报告题目：扩散硅压阻式压力传感器的差压测量专业班级： BG1003姓名：桑海波时间： 2013.06.17~2013.06.21指导教师：胥飞2013年6月21日摘要本文介绍一种以AT89S52单片机为核心，包括ADC0809类型转换器的扩散硅压阻式压力传感器的差压测量系统。

简要介绍了扩散硅压阻式压力传感器电路的工作原理以及A/D变换电路的工作原理，完成了整个实验对于压力的采样和显示。

与其它类型传感器相比，扩散硅压阻式电阻应变式传感器有以下特点：测量范围广，精度高，输出特性的线性好，工作性能稳定、可靠，能在恶劣的化境条件下工作。

由于扩散硅压阻式压力传感器具有以上优点，所以它在测试技术中获得十分广泛的应用。

关键字：扩散硅压阻式压力传感器，AT89S52单片机，ADC0809，数码管目录1.引言 ............................................................................ (1)1.1 课题开发的背景和现状 ............................................................................ (1)1.2 课题开发的目的和意义 ............................................................................ (1)2.设计方案 ............................................................................ . (2)2.1设计要求 ............................................................................ . (2)2.2设计思路 ............................................................................ . (2)3.硬件设计 ............................................................................ ............. 3 3. 1电路总框图 ............................................................................ .. (3)3. 2传感器电路模块 ............................................................................ (3)3. 3 A/D变换电路模块............................................................................. .. (4)3. 4八段数码管显示 ............................................................................ (8)3. 5 AT89S52单片机 ............................................................................ (9)3. 6硬件实物 ............................................................................ . (12)4.实验数据采集及仿真 (13)4.1数据采集及显示 ............................................................................ .. (13)4.2实验数据分析 ............................................................................ (13)5.程序设计 ............................................................................ .. (16)5.1编程软件调试 ............................................................................ (16)5.2软件流程图 ............................................................................ . (17)5.3程序段 ............................................................................ (18)6.结果分析 ............................................................................ .. (19)7.参考文献 ............................................................................ .. (20)1.引言1.1 课题开发的背景和现状传感器是一种能够感受规定的被测量的信息，并按照一定规律转换成可用输出信号的的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成。

压力传感器测试过程的可靠性1引言可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。

可靠性是对一种产品投入使用时无故障工作能力的度量。

产品可靠性的高低是表示产品在规定条件下、规定时间内，完成规定功能可能性的大小。

可靠性通常采用可靠度、失效率及MTBF来表示，传感器等元器件可靠性水平的高低通常用失效率来表示，而设备可靠性多用可靠度、MTBF、有效度等指标来表示。

压力是生产过程和科学实验中进行测量和控制的最基本参数之一，而对压力进行测量的并能把压力通过一定的规律转换成电信号的压力传感器就成为测量这一信号的重要元器件，它被广泛地应用在工业、石油、化工、生物医学、航海、航天、航空等领域的生产和科研当中。

传感器的可靠性是十分重要的，它直接关系着使用该传感器的系统的性能，影响着生产和建设的质量和进展速度，甚至会带来严重的人身安全问题。

在传感器的使用过程中，其可靠性概念可以作为无故障性，即作为保证按技术条件所要求的极限的使用指标的性能总合性。

当变换具体物理量的传感器失效时，就可明白破坏其元件机械完整性以及输出测量参数偏差而导致整个安装此传感器的产品不能完成任务的组成事件。

而在传感器的生产过程中，为了保证压力传感器对压力信号的测量、传递的精确性、稳定性及一致性，就必须对压力传感器的测试过程的可靠性进行分析。

2压力传感器测试原理压力传感器包括利用压阻效应制造出来的压阻式压力传感器，利用压电效应制造出来的压电式压力传感器、利用应变效应制造的应变式压力传感器等，本文仅以压阻式压力传感器为例，说明其测试原理。

压阻式压力传感器芯体如图1, RI, R2, R3, R4是4片电阻片，当受外力作用时，电阻片RI, R3亦受拉伸作用电阻增大，R2, R4电阻减小，这样外力F的作用使4个电阻片电阻值发生变化。

传感器上的电阻RI, R2, B3, R4接成图2 所示的直流桥路。

cd两端接稳压电源E, ab两端为电桥电压输出端，输出电压为U0,如图2。

实验七 压阻式压力传感器的压力测量实验一．实验目的了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。

二．基本原理扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P 型或N 型电阻条，接成电桥。

在压力作用下根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。

三．需用器件与单元压力源（已在主控箱）、压力表、压阻式压力传感器、CGQ -002压力传感器实验模块、流量计、连接导管、电压表、直流稳压源±4V 、±15V 。

四．实验步骤1．根据图2-1连接管路和电路，主控箱内的气源部分，压缩泵、贮气箱、流量计已接好。

将硬管一端插入主控板上的气源快速插座中（注意管子拉出时请用手按住气源插座边缘往内压，则硬管可轻松拉出）。

另一端软导管与压力传感器接通。

这里选用的差压传感器两只气咀中，靠右边一只为高压嘴，另一只为低压嘴。

本实验模块连接见图2-2，压力传感器储气箱压缩泵220ACK3调气阀 快速接头三通压力传感器显示单元处理电路低压端 高压端主控箱内部外接部分流量计单相阀图2-1 压阻式压力传感器测量系统压力显示有4端：3端VS接+4V电源，1端接地线，2端为V o+，4端为V o-。

1、2、3、4端顺序排列见图2-2。

图2-2 压力传感器压力实验接线图2．实验模块接入模块电源±15V（从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关。

实验模块上Rw2用于调节零位，Rw1可调节放大倍数，按图2-2接线，模块的放大器输出V o2引到主控箱电压表表的V i插座。

将显示选择开关拨到20V档，反复调节Rw2（Rw1旋到满度的1/3）使电压表表显示为零。

3．先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮，开通流量计。

4．合上主控箱上的气源开关，启动压缩泵，此时可看到流量计中的滚珠浮子向上浮起悬于玻璃管中。

5．逐步关小流量计旋钮，使标准压力表指示某一刻度。