THSRZ-2传感器系统综合实验装置
(圆盘)明显有振动。
4．低频振荡器幅度调节不变，改变低频振荡器输出信号的频率（用频率/转速表监测），用上位机检测频率改变时低通滤波器输出波形的电压峰－峰值，填入下表。 f(Hz) Vo(mV) 五、实验报告
从实验数据得出振动梁的共振频率。 六、注意事项
5．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。
进行此实验时低频信号源幅值旋钮约放在3/4位置为宜。
实验十一 扩散硅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与方法。 二、实验仪器
压力传感器模块、温度传感器模块、数显单元、直流稳压源+5V、±15V。 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，摩托罗拉公司设计出X形硅压力传感器如下图所示：在单晶硅膜片表面形成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。
扩散硅压力传感器的工作原理：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，在垂直电流方向将会产生电场变化E????i，该电场的变化引起电位变化，则在端可得到被与电流垂直方向的两测压力引起的输出电压Uo。
UO?d?E?d????i （11-1） 式中d为元件两端距离。
实验接线图如图11-2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 图11-1 扩散硅压力传感器原理图 17 天煌科技 天煌教仪 THSRZ-2传感器系统综合实验装置 四、实验内容与步骤 1．接入+5V、±15V直流稳压电源，模块输出端Vo2接控制台上数显直流电压表，选择20V档，打开实验台总电源。 4．调节Rw2到适当位置并保持不动，用导线将差动放大器的输入端Ui短路，然后调节Rw3使直流电压表200mV档显示为零，取下短路导线。 5．气室1、2的两个活塞退回到刻度“17”的小孔后，使两个气室的压力相对大气压均为0，气压计指在“零”刻度处，将MPX10的输出接到差动放大器的输入端Ui，调节Rw1使直流电压表200mv档显示为零。 6．保持负压力输入P2压力零不变，增大正压力输入P1的压力到0.01MPa，每隔0.005Mpa记下模块输出Uo2的电压值。直到P1的压力达到0.095Mpa；填入下表。 P(kP) Uo2（V） 7．保持正压力输入P1压力0.095Mpa不变，增大负压力输入P2的压力，从0.01MPa每隔0.005Mpa记下模块输出Uo2的电压值。直到P2的压力达到0.095Mpa；填入下表。 P(kP) Uo2（V） 8．保持负压力输入P2压力0.095Mpa不变，减小正压力输入P1的压力，每隔0.005Mpa记下模块输出Uo2的电压值。直到P1的压力为0.005Mpa；填入下表。 P(kP) Uo2（V） 9．保持负压力输入P1压力0Mpa不变，减小正压力输入P2的压力，每隔0.005Mpa记下模块输出Uo2的电压值。直到P2的压力为0.005Mpa；填入下表。 P(kP) Uo2（V） 五、实验报告 1．根据实验所得数据，计算压力传感器输入P（P1-P2）—输出Uo2曲线。计算灵敏度L=ΔU/ΔP，非线性误差δf。 18 天煌科技 天煌教仪 10．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。 THSRZ-2传感器系统综合实验装置 图11-2 扩散硅压力传感器接线图 实验十二 差动变压器性能实验 一、实验目的 了解差动变压器的工作原理和特性 二、实验仪器 差动变压器模块、测微头、差动变压器、信号源、±15V直流电源、示波器。 三、实验原理 差动变压器由一只初级线圈和两只次级线圈及一个铁芯组成。铁芯连接被测物体，移动线圈中的铁芯，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈的感应电动势发生变化，一只次级感应电动势增加，另一只感应电动势则减小，将两只次级线圈反向串接（同名端连接）引出差动输出。输出的变化反映了被测物体的移动量。 四、实验内容与步骤 1．根据图12-1将差动变压器安装在差动变压器实验模块上。 图12-1 差动变压器安装图 19 天煌科技 天煌教仪 THSRZ-2传感器系统综合实验装置 图12-2 差动变压器模块接线图 2．将传感器引线插头插入实验模块的插座中，音频信号由信号源的“Us100”处输出，打开实验台电源，调节音频信号的频率和幅度（用示波器监测），使输出信号频率为4-5KHz，幅度为Vp-p=2V，按图12-2接线（1、2接音频信号，3、4为差动变压器输出，接放大器输入端）。 3．用示波器观测Uo的输出，旋动测微头，使上位机观测到的波形峰－峰值Vp-p为最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向位称为负，从Vp-p最小开始旋动测微头，每隔0.2mm从上位机上读出输出电压Vp-p值，填入下表，再从Vp-p最小处反向位移做实验，在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。 Vp-p(mV) X(mm) 4．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。 五、实验报告 实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压大小。根据表12－1画出Vp-p－X曲线，作出量程为±1mm、±3mm灵敏度和非线性误差。 六、注意事项 实验过程中加在差动变压器原边的音频信号幅值不能过大，以免烧毁差动变压器传感器。 实验十三 差动变压器零点残余电压补偿实验 一、实验目的： 了解差动变压器零点残余电压补偿的方法 二、实验仪器： 差动变压器模块、测微头、差动变压器、信号源、±15V直流电源、示波器。 三、实验原理： 由于差动变压器两只次级线圈的等效参数不对称，初级线圈的纵向排列不均匀性，次级线圈的不均匀，不一致性，铁芯的B-H特性非线性等，因此在铁芯处于差动线圈中间位置时其输出并不为零，称其为零点残余电压。 四、实验内容与步骤 20 天煌科技 天煌教仪
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