测控实习报告

实验三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．实验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，靠右边一只为高压咀，另一只为低压咀。本实验模块连接见图2-2，压力传感器有4端：3端VS接+4V电源，1端接地线，2端为Vo+，4端为Vo-。1、2、3、4端顺序排列见图2-2。 +15V GND -15V CGQ-002压力传感器实验模块 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Vo2引到主控箱电压表表的Vi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。6．仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮，使在5~20KP之间每上升1KP分别读取压力表读数，记下相应的电压表值列于表2-1。表2-1压力传感器输出电压与输入压力值P（KP）VO（p-p）7．计算本系统的灵敏度和非线性误差。8．如果本实验装置要成为一个压力计，则必须对电路进行标定，方法如下：输入10KPa气压，调节Rw2（低限调节）使电压表显示1.00V，当输入20KPa气压，调节Rw1（高限调节）使电压表显示2.00V，这个过程反复调节直到足够的精度即可。五．思考题利用本系统如何进行真空度测量？

实验四、电阻温度传感器测温特性实验5-1Cu50温度传感器的测温特性实验一．实验目的了解Cu50温度传感器的特性与应用。二．基本原理在一些测量精度要求不高且温度较低的场合，一般采用铜电阻，可用来测量-50ºC~+150ºC的温度。铜电阻有下列优点：1．上述温度范围内，铜的电阻与温度呈线性关系Rt=R0(1+at)2．阻温度系数高，a=4.25～4.28×10-3/ºC3．易提纯，价格便宜三．需用器件与单元CGQ-04温度源、CGQ-009温度传感器实验模块、K/E型热电偶、Cu50热电阻、直流源、电压表。四．实验步骤1．注意：首先根据温控仪表型号，仔细阅读“温控仪表操作说明”，（见附录一）学会基本参数设定（出厂时已设定完毕）。2．将CGQ-04温度源模块上的220V加热输入接线柱与主控箱面板温度控制系统中的加热输出接线柱连接。3．将温度源中“冷却输入”与主控箱中“冷却开关”连接，同时“风机电源”和主控箱中“+2-+24V”电源输出连接（此时电源旋钮打到最大值位置），闭合温度源开关。4．将热电偶插入模块温度源的一个传感器安置孔中。将K（对应温度控制仪表中参数Sn为0，或E型Sn为4）热电偶自由端引线插入主控箱面板的传感器插孔中，红线为正极，琴键开关打到对应位置。5．Cu50热电阻加热端插入温度源的另一个插孔中，尾部红色线为正端，插入实验模块的a端，见图9-1，尾部黑色线插入b端，a端接电源+2V，b端与差动运算放大器的Vi1一端相接，桥路的另一端和差动放大器的另一端Vi2相接。R1图9-1Cu50热电阻测温特性实验6．打开主控台及CGQ-04温度源电源开关，设定温度控制值为40ºC，当温度控制在40ºC时开始记录电压表读数，重新设定温度值为40ºC+n·Δt，建议Δt=5ºC，n=1……10，每隔1n读出数显表输出电压与温度值。记下数显表上的读数，填入表9-1。表9-1：T（ºC）V（mv）五．思考题在一定的电流模式下，PN结的正向电压与温度之间具有较好的线性关系，因此就有温敏二极管，你若有兴趣可以利用开关二极管或其它温敏二极管在40ºC~100ºC之间，作温度特性，然后与集成温度传感器相同区间的温度特性进行比较，从线性看温度传感器线性优于温敏二极管，请阐述理由。6-2Pt100热电阻测温特性实验一．实验目的了解Pt100温度传感器的特性与应用。二．基本原理利用导体电阻随温度变化的特性。热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。常用铂电阻和铜电阻，铂电阻在0-630.74ºC以内，电阻Rt与温度t的关系为：Rt=R0(1+At+Bt2)R0系温度为0ºC时的铂热电阻的电阻值。本实验R0=100ºC，A=3.90802×10-3ºC-1B=-5.080195×10-7ºC-2,铂电阻现是三线连接，其中一端接两根引线主要是为了消除引线电阻对测量的影响。三．需用器件与单元CGQ-04温度源、CGQ-009温度传感器实验模块、K/E型热电偶、Pt100热电阻、直流源、电压表。四．实验步骤1．同实验二十三①、②、③、④步操作。图9-2Pt100热电阻测温特性实验2．加±15V电源，调节Rw2在某一位置，将Vi1和Vi2短接并接地，调节Rw3使Vo2输出电压为零。3．将Pt100铂电阻三根引线引入“Rt”输入的c、d上：用万用表欧姆档测出Pt100三根引线中短接的两根线接d端。这样Rt与R2、R3、R4、Rw1组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。4．在端点c与地之间加直流源+2V，合上主控箱电源开关，调Rw1使电桥平衡，即桥路输出端d和中心活动点之间在室温下输出为零。5.将d点接到Vi1，RW1中心点接到Vi2，见图9-2。6．设定温度值40ºC，将Pt100探头插入温度源的一个插孔中，开启电源，待温度控制在40ºC时记录下电压表读数值，重新设定