《传感器与检测技术》半导体扩散硅压式阻式压力传感器实验报告

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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。

传感器传感器技术实验报告传感器传感器技术实验报告引言：传感器是现代科技发展中的重要组成部分，它可以将物理量或化学量转化为可测量的电信号。

传感器技术的应用范围广泛，涵盖了医疗、环境监测、工业生产等多个领域。

本报告将介绍我们在传感器实验中的设计、搭建和测试过程，以及实验结果的分析和讨论。

实验目的：本次实验的目的是研究和测试不同类型的传感器，包括温度传感器、光敏传感器和压力传感器。

通过实验，我们希望了解传感器的工作原理、特性和应用，并能够根据实验结果对传感器进行评估和比较。

实验材料和方法：我们使用了温度传感器、光敏传感器和压力传感器作为实验材料。

在实验过程中，我们采用了以下方法进行测试：1. 温度传感器实验：a) 将温度传感器连接到电路中，并通过示波器监测输出信号。

b) 在不同温度下，记录传感器输出信号的变化，并绘制温度-电压曲线。

c) 分析曲线，评估温度传感器的灵敏度和稳定性。

2. 光敏传感器实验：a) 将光敏传感器连接到电路中，并通过示波器监测输出信号。

b) 在不同光照条件下，记录传感器输出信号的变化，并绘制光照强度-电压曲线。

c) 分析曲线，评估光敏传感器的响应速度和线性度。

3. 压力传感器实验：a) 将压力传感器连接到电路中，并通过示波器监测输出信号。

b) 在不同压力条件下，记录传感器输出信号的变化，并绘制压力-电压曲线。

c) 分析曲线，评估压力传感器的灵敏度和可靠性。

实验结果和分析：在温度传感器实验中，我们观察到温度升高时传感器输出信号也随之增加，呈现出较好的线性关系。

这表明温度传感器对温度的变化非常敏感，并且具有较高的稳定性。

在光敏传感器实验中，我们发现光照强度越高，传感器输出信号也越大。

然而，当光照强度超过一定范围时，传感器的输出信号不再线性变化，这可能是由于传感器的饱和效应导致的。

在压力传感器实验中，我们发现压力越大，传感器输出信号也越高。

这表明压力传感器对压力的变化具有较好的灵敏度和可靠性。

传感器与检测技术实验报告一、电容传感器1.传感器图片2.应用场景该传感器可以对多处样地、不同土壤深度的水分含量进行长期连续监测。

3.测量原理CSF13系列土壤水分传感器基于频率反射FDR原理，是一种电介质型传感器，由于水的介电常数非常高(80)，土壤为(3-10) 。

因此当土壤中的水分含量变化时，土壤的介电常数也随之发生相当大的变化。

本系列的壤水分传感器电路把温度变化对测定的影响减小。

采用了数字化技术和耐用材料，测量精度高且价格低廉。

4.传感器原理通过100MHz频率下测量传感器.上电容的变化，从而测量插入介质的介电常数。

5.比较温度稳定性好，结构简单，适应性强，静电引力小，动态响应好，可以实现非接触测量、具有平均效应，输出阻抗高，负载能力差，寄电容影响大输出特性非线性二、压电传感器1.传感器图片2.应用场景压电式测力传感器，压电式加速度传感器3.测量原理压电效应，由于受外力作用后，回路的输入阻抗为无穷大时，压电传感器无法进行静态测量。

但现实中并不如此，因此，压电传感器只能测量动态应力。

4.传感器原理压电式传感器工作原理主要是基于压电效应，使用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量，再开展相关精确测量工作的精确测量精密仪器，例如很多压力变送器和压力传感器。

压电传感器不能够应用在静态的精确测量当中，根本原因是受到外力作用后的电荷，当控制回路有无限大的输入抗阻的时候，才能够得以保存下来。

5.比较频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。

缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差。

压力传感器实验报告近年来，随着技术的不断发展，压力传感器已经广泛应用于各行各业。

为了更好地理解压力传感器的原理和性能，我们进行了一次实验。

一、实验目的1、了解压力传感器的基本原理和工作方式；2、掌握压力传感器性能的测试方法；3、分析测试结果，评估压力传感器的性能。

二、实验方法1、实验器材（1）压力传感器（2）电源电压稳定器（3）万用表（4）示波器（5）电源（6）电阻箱2、实验过程（1）连接电路将电源连接到电压稳定器上，电压稳定器输出的电压为5V，然后将5V电压和地线通过导线连接到传感器的电源连接处，连接传感器的输出端到示波器或万用表上。

（2）测试灵敏度调节电阻箱的电阻值，观察传感器的输出值的变化。

（3）测试线性度以步长方式改变电压值，监测传感器输出值的变化，并计算其线性度。

（4）测试精度通过反复测试、计算平均值、标准偏差等方式，评估传感器的精度。

三、实验结果1、实验数据测试压力范围：0～5MPa测试灵敏度：1mV/V测试线性度：±0.5%FS测试精度：0.1%FS2、实验分析（1）灵敏度测试结果表明，传感器的输出应该与电阻值成正比，变化不大。

这表明该传感器对压力变化的灵敏度相当高。

（2）线性度测试结果表明，传感器对标准信号的响应相对一致。

但在压力高于3MPa时，线性度有轻微偏差。

（3）精度测试表明，传感器非常精确。

四、实验结论通过本次实验，我们了解并掌握了压力传感器的基本原理和性能测试方法。

实验结果表明，该压力传感器的灵敏度、线性度和精度都在可接受的范围内。

这种压力传感器在工业、医疗和军事等领域有着广泛的应用前景。

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： 2021.06.17~2021.06.21指导教师：胥飞2021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。

传感器与检测技术实验报告学院专业班级学号姓名实验目录实验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验 (3)实验二电容式传感器的位移实验 (8)实验三直流激励时霍尔式传感器位移特性实验 (9)实验四磁电式转速传感器测速实验 (11)实验五压电式传感器测振动实验 (12)实验六计算修正法热电偶测温电路 (13)实验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂、半桥、全桥工作原理和性能比较。

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：ΔR／R＝Kε式中：ΔR／R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数,ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。

金属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受力状态变化。

电桥的作用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。

对单臂电桥输出电压 Uo1= EKε/4；对于半桥不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。

当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压UO2＝EKε／2；对于全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。

当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压U03＝KEε。

其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。

应变片电桥性能试验原理图如下图所示：三、需用器件与单元：主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变式传感器实验模板、托盘、砝码、4位数显万用表（自备）。

图1 应变片单臂电桥性能实验安装、接线示意图四、实验步骤：单臂：应变传感器实验模板说明：实验模板中的R1、R2、R3、R4为应变片，没有文字标记的5个电阻符号下面是空的，其中4个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设，图中的粗黑曲线表示连接线。

传感器技术实验报告
《传感器技术实验报告》
近年来，随着科技的不断发展，传感器技术在各个领域中得到了广泛的应用。

传感器作为一种能够感知环境并将感知到的信息转化为可用信号的装置，已经成为了现代科技发展中不可或缺的一部分。

在本次实验中，我们将对传感器技术进行一系列的实验，以探究其在不同领域中的应用和性能表现。

实验一：温度传感器性能测试
在这个实验中，我们使用了一款市场上常见的温度传感器，通过连接到实验仪器上并对其进行测试，我们得出了传感器在不同温度下的性能表现。

通过实验数据的分析，我们发现该温度传感器具有较高的精准度和稳定性，能够在不同温度条件下准确地反映出环境温度变化。

实验二：光敏传感器应用实验
在这个实验中，我们将光敏传感器应用于光控灯的设计中。

通过实验数据的采集和分析，我们发现光敏传感器能够准确感知环境光线的强弱，并将其转化为控制信号，从而实现了光控灯的自动开关。

这一实验结果表明了光敏传感器在节能环保领域中的重要应用价值。

实验三：压力传感器在工业领域中的应用
在这个实验中，我们将压力传感器应用于工业机械设备中，通过实验数据的采集和分析，我们发现压力传感器能够准确感知机械设备的工作压力，并将其转化为控制信号，从而实现了对机械设备的智能监控和控制。

这一实验结果表明了压力传感器在工业领域中的重要应用潜力。

通过以上一系列的实验，我们深入探究了传感器技术在不同领域中的应用和性
能表现，实验结果表明了传感器技术在现代科技发展中的重要作用和广阔前景。

我们相信，随着科技的不断进步，传感器技术将会在更多领域中得到广泛的应用，为人类社会的发展进步做出更大的贡献。

一、实训目的本次实训旨在使学生了解压力传感检测器的基本原理、结构和工作特性，掌握压力传感检测器的安装、调试和使用方法，提高学生对传感器技术在实际工程中的应用能力。

二、实训器材1. 压力传感检测器一套2. 数据采集器一台3. 个人电脑一台4. 电源供应器一台5. 标准压力源一套6. 连接线若干三、实训原理压力传感检测器是一种将压力信号转换为电信号的传感器。

它利用弹性元件的形变来感知压力变化，并通过内部电路将形变转换为电信号输出。

常见的压力传感检测器有应变片式、电容式、压阻式等。

四、实训步骤1. 准备工作（1）检查实训器材是否齐全，包括压力传感检测器、数据采集器、电脑、电源等。

（2）了解压力传感检测器的原理、结构和工作特性。

（3）熟悉数据采集器的使用方法和操作流程。

2. 安装与调试（1）将压力传感检测器安装在实验台上，确保其固定牢固。

（2）连接数据采集器和电脑，打开数据采集器软件。

（3）根据实验要求，设置数据采集器的采样频率、采样时间等参数。

（4）连接压力传感检测器和数据采集器，确保连接线接触良好。

（5）打开电源，检查压力传感检测器是否正常工作。

3. 测试与数据分析（1）使用标准压力源对压力传感检测器进行测试，记录不同压力下的输出电压。

（2）将测试数据导入电脑，利用数据采集器软件进行分析。

（3）绘制压力-电压曲线，观察曲线变化规律。

（4）分析压力传感检测器的线性度、灵敏度等性能指标。

4. 实训总结（1）总结实训过程中遇到的问题及解决方法。

（2）总结压力传感检测器的原理、结构和工作特性。

（3）提出改进压力传感检测器性能的建议。

五、实训结果与分析1. 压力传感检测器在测试过程中表现稳定，输出电压与输入压力成正比关系。

2. 压力传感检测器的线性度较高，在测试范围内满足实际应用需求。

3. 压力传感检测器的灵敏度较好，能够快速响应压力变化。

4. 在实训过程中，发现以下问题：（1）部分连接线接触不良，导致数据采集不稳定。

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。

传感器检测实验报告传感器检测实验报告一、引言传感器是一种能够将物理量转化为电信号的装置，广泛应用于各个领域，如工业自动化、环境监测、医疗诊断等。

本实验旨在通过对传感器的检测，了解其工作原理、性能参数以及应用范围。

二、实验目的1. 了解传感器的基本工作原理；2. 掌握传感器的性能参数检测方法；3. 分析传感器的应用场景。

三、实验装置与方法1. 实验装置：传感器、信号采集器、示波器等；2. 实验步骤：a. 连接传感器与信号采集器；b. 设置示波器参数；c. 对传感器进行检测。

四、实验结果与分析1. 传感器工作原理传感器通过感受外界物理量的变化，转化为电信号输出。

常见的传感器类型有温度传感器、压力传感器、光敏传感器等。

不同类型的传感器有不同的工作原理，如热敏电阻式温度传感器利用温度变化导致电阻值的变化，从而输出电信号。

2. 传感器性能参数检测a. 灵敏度：传感器对被测量物理量变化的响应能力。

通过改变被测量物理量，记录传感器输出信号的变化，计算灵敏度。

b. 线性度：传感器输出信号与被测量物理量之间的线性关系程度。

通过改变被测量物理量，记录传感器输出信号，绘制曲线，判断线性度。

c. 分辨率：传感器能够检测到的最小变化量。

通过改变被测量物理量，记录传感器输出信号的变化，计算分辨率。

d. 响应时间：传感器从感受到物理量变化到输出信号变化所需的时间。

通过改变被测量物理量，记录传感器输出信号的变化，计算响应时间。

3. 传感器应用场景a. 工业自动化：传感器在工业生产中广泛应用，如温度传感器用于监测设备温度，压力传感器用于监测管道压力等。

b. 环境监测：传感器用于监测环境中的各种物理量，如光敏传感器用于检测光照强度，湿度传感器用于检测空气湿度等。

c. 医疗诊断：传感器在医疗设备中起着重要作用，如心率传感器用于监测患者心率，血压传感器用于测量患者血压等。

五、实验总结通过本次实验，我们了解了传感器的工作原理、性能参数检测方法以及应用场景。