称重传感器静态标定系统方案
航空航天大学
综合课设报告
题目：称重传感器设计及性能测试
学院：自动化学院
专业：测试计量技术及仪器
组员： 031230325 鸿影
031230326 宇科
2015年7月4日
检测技术综合课设
一、设计容
1、设计一个电阻应变式载荷传感器及传感器特性自动测试校准系统。应用力学、传感器技术等相关知识设计一个载荷传感器，要求使用AUTOCAD 绘制传感器机械图。责任设计人：鸿影。
2、贴片工艺，力学分析推导应变和载荷的关系。责任设计人：鸿影。
3、设计传感器调理电路，要求电路在满足一定测试精度的前提下，尽可能简单，但可以设计两个以上的电路。要求输出电压围为-3V~3V 。责任设计人：宇科。
4、编写虚拟仪器程序，完成校准和对传感器静态特性曲线的显示，计算传感器的线性度（用最小二乘线性度、或端基线性度表示）、灵敏度（包括放大器，V/kg)、重复误差、迟滞误差等静态指标。责任设计人：宇科。
二、传感器结构设计与材料选择
（1）传感器结构的机械制图
图2.1 实际实验原理图
??
? ??+-+++-+=EW M PL EW M PL EW M PL EW M PL uk u i 12124 （式2.1）
图2.2 AntoCAD绘制机械原理图
（2）弹性体的材料选择
因为弹性体在称重传感器中主要用来承载重物的载荷，形成变形，以便粘贴在弹性体上的应变片感受到变形，从而得到重物质量，实现称重传感器的设计功能。所以，一般对弹性体有如下具体的要求：
1.强度高：具有较强的抗压(或抗拉)强度,以便在高载荷下有足够的安全性能。
2.温度系数小且稳定
3.弹性滞后、弹性后效小
4.良好的机械加工和热处理性能
5.耐腐蚀性能好
常用的弹性体材料有：铬钢，合金钢，铬锰弹簧钢，铍青铜，铝合金
本次设计的传感器弹性体采用硬铝合金进行制作，以下对硬铝合金的性能指标进行简单概述：
硬铝合金主要指铝—铜系的铝合金材料，这类合金的抗拉强度高，具有较好的塑性，具有较高的疲劳性能和断裂韧度，耐热性和加工性能良好，但耐蚀能力较低，需要进行防腐保护。
以2A11硬铝合金为例：
*其热学性能如下：
线膨胀系数：?50~20℃21.8μm?(m?Κ)?1
20~100℃22.9μm?(m?Κ)?1
质量热容：924(100℃)J?(mm?Κ)?1
热导率：T4:118(25℃)m?(m?Κ)?1
*其电学性能如下：
20℃电阻率：T4:54nΩ?m
*其室温力学性能：
弹性模量E：71GPa
切变模量G：27GPa
屈服强度m0.2：250MPa
抗拉强度m m：410MPa
伸长率m10： 15%
泊松比μ: 0.31
抗剪强度m m: 270MPa
疲劳强度m?1: 125MPa
（3）总结与体会
在设计机械图时，由于没有具体的数据，只能靠直尺测量，因此会有些许微小的误差，不过可以大体看出来测试机械原理，一开始设计时选择面会有一些问
题，不过在我弄懂AutoCAD的三维分布就很好解决了，最后用“差集”方法打洞完成。三视图和实体三维图均反映在一图上。
三、贴片工艺与力学特性分析
（1）贴片工艺分析
由电路理论和传感器原理可知，
采用单臂测量时输出为：
m m=mm
m1（式3.1）
4
采用差动半桥测量时输出为：
m m=mm
(m1?m2)（式3.2）
4
采用差动全桥测量时输出为：
m m=mm
(m1?m2?m3+m4)（式3.3）
4
又(m1=?m2=?m3=m4)（式3.4）
可知采用差动全桥时灵敏度最高，为差动半桥测量的2倍，单臂测量的4倍。
综上所述：应该使用4片应变片粘贴在悬臂梁上构成差动全桥测量电路。
具体粘贴工艺与步骤如下：
1.准备工作：对弹性体的表面进行处理，保证干净整洁光滑平整；
2.粘贴应变片；
3.连线组成测量电桥，务必使对臂电阻变化相反，已构成差动电路，消除
温度等的影响；
4.复查；
5.固化；
（2）等截面悬臂梁的力学特性分析
根据称重传感器的量程要求为0——500g，属于小量程测量。由（二）可知，采用悬臂梁结构（如图3.1所示）进行设计。
以下就等截面悬臂梁进行力学特性分析：
图3.1
由材料力学可知：
应变片粘贴处的应变为：
m0=m
m
=
6mm0
mm2m
(式3.5）
则测得的重力为：
P=mm2m
24m0
m0 (式3.6）
由（式3.5）、（式3.6）可知，应变片所测应变m0与力P作用的位置m0有关，换言之，系统所测得的力F的大小随力P作用位置m0的变化而变化。同时，所测力P的大小还会受到因载荷不正中而引起的偏心带来的扭矩的影响。
（3）带角钢形状刚体的等截面悬臂梁的力学特性分析
为了解决（2）中的传感器的输出随载荷的位置而改变及载荷不正中带来的影响，在（2）中等截面悬臂梁的自由端加上如图所示的角钢形状的刚体。
以下就带角钢形状刚体的等截面悬臂梁（如图3.2所示）进行力学特性分析:
由材料力学可知，作用于角钢形状刚体上的力P与弯矩之差?M成正比，
即:P∝ΔM=m1?m2（式3.7）
可得梁上所贴4个应变片所感受到的应变值分别为：
m1=mm2+m
mm
（式3.8）
m2=mm1+m
mm
（式3.9）
m3=?
mm2+m
mm
（式3.10）
m4=?
mm1+m
mm
（式3.11）
图3.2
由电桥输出特性可知：
m m=mm
4
(m1?m2?m3+m4)
=
mm
4
(
mm2+m
mm
?
mm1+m
mm
+
mm2+m
mm
?
mm1+m
mm
)
m m=mm
2
m(m1?m2)
mm
（式3.12）
（式8）中（m1?m2）为两组应变片间的距离。
由（式8）可知，电桥输出与载荷位置无关，从而解决了（2）中的问题。
（4）双连孔悬臂梁力学特性分析
由（3）中的（式8）可知，为了提高
系统灵敏度，增大即单位力P作用下产生
称重传感器的原理及应用
称重传感器的原理及应用 称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。称重传感器采 用金属电阻应变计组成测量桥路，利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细，电阻增加的原理，即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变，就是尺寸的变化)。 称重传感器的构造原理金属电阻具有阻碍电流流动的性质，即具有电阻(Ω)，其阻值依金属的种类而异。同一种金属丝，一般来讲，越是细长，其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时，其电阻值就会在某一范围内增减。因此，将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上，而且这种丝或膜又很细或很薄，粘贴又十分完善，那么，当被测物体受外力而伸缩时，金属电阻丝(膜)也会按比例伸缩，其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变计粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。 称重传感器的外形构造与测重形式,变频传感器的外形构造随被测对象的不同，其外形构造也会不同。A．比较常见的称重传感器的外形构造：柱式；S 型；轮辐式；环式；碟式；箱形等。 B．测重形式：正应力测量(柱型、单点式等)，剪应力测量(双剪切梁式、部分S 型、轮辐式等)又可分为压式(柱式、碟式等)、拉式(部分S 型传感器、环式传感器)、拉压两用(部分柱式、轮辐式、S 型等) C．弹性元件内部应变梁的结构形式：平行梁、剪切梁等 D．不同结构形式的传感器的应用对象：柱式——大吨位汽车衡、轮道衡、料斗秤、料罐秤，试验机，力值监控与测量等；S 型——用于料斗秤、料罐秤、包装机，材料试验机等；双剪切梁式——汽车衡、轨道衡等；单点式——天平、计价秤、计数秤、平台秤，工业现场重量控制及测量； 称重传感器的电路组成.称重传感器进行测量时，我们需要知道的是应变计受到载荷时的电阻变化。通常采用应变计组成桥式电路(惠斯登电桥)，将应变计引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。 变频传感器的输出灵敏度的表示方法,传感器响应(输出)的变化对相应的激励(施加的载荷)变化的比。传感器的输出灵敏度采用额定载荷状态电桥的输出电压与输入激励电压之比值(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。 为什么传感器内部要加补偿电路？称重传感器在制造过程中，为了改善它的性能，特别是改善温度特性，一般要在应变计电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变计外，其中还增加了各种补偿电阻。零点补偿的目的是尽量减小电桥零点随温度的变化，因此，除变频传感器本身的温度自补偿外，又加入了电阻温度系数和电桥中应变计的温度系数不同的电阻元件(如铜电阻或镍电阻等)，以加强补偿作用。灵敏度补偿的目的是减小输出电压随温度的变化，即补偿弹性体的弹性系数和应变计的灵敏度系数随温度的变化。
称重传感器接线方法及接线图分析-推荐下载
称重传感器接线方法及接线图分析 由于称重传感器具有测量精度高、温度特性好、工作稳定等优点使得其广泛应用于各种结构 的动、静态测量及各种电子称的一次仪表。上一篇文章中小编为大家简单介绍了有关称重传感器原理的知识，本篇文章中小编通过搜集整理资料将继续为大家介绍有 关称重传感器的知识，即称重传感器接线方法及原 理剖析（称重传感器参数）。 两种称重传感器接线方法简介（称重传感器的选用） 称重传感器可以采用两种不同的输入、输出接线方法：一种是四线制接法，四线制接法的称重传感器对二次仪表无特殊要求,使用起来比较方便,但当电缆 线较长时,容易受环境温度波动等因素的影响; 另一种是六线制接法(如图1所示).六线制接法的称重传感器要求与之配套使用的二次仪表具备反馈输入接口,使用范围有一定的局限性,但不容易受环境 温度波动等因素的影响,在精密测量及长距离测量时具有一定的优势。 两种称重传感器接线电路图 在称重设备中，四线的称重传感器用的比较多，如果要将六线传感器接到四线传感器的设备上时，可以把反馈正和激励正接到一起，反馈负和激励负，接到一起。信号线要注意一点就是，红色和白色在两种类型的传感器上对应的输出信号是不一样的。 下面小编以称重指示控制仪F701中称重传感器接线图为例对其接线原理进行简单的分析。 F701是专门用于单一物料重量称量和控制的仪表，下图所示为称重指示控制仪F701中称重传感器接线图 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
称重传感器设计word版
称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。称重传感器采用金属电阻应变计组成测量桥路，利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细，电阻增加的原理，即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变，就是尺寸的变化)。 称重传感器的构造原理金属电阻具有阻碍电流流动的性质，即具有电阻(Ω)，其阻值依金属的种类而异。同一种金属丝，一般来讲，越是细长，其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时，其电阻值就会在某一范围内增减。因此，将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上，而且这种丝或膜又很细或很薄，粘贴又十分完善，那么，当被测物体受外力而伸缩时，金属电阻丝(膜)也会按比例伸缩，其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变计粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。 称重传感器的外形构造与测重形式,变频传感器的外形构造随被测对象的不同，其外形构造也会不同。A．比较常见的称重传感器的外形构造：柱式；S 型；轮辐式；环式；碟式；箱形等。 B．测重形式：正应力测量(柱型、单点式等)，剪应力测量(双剪切梁式、部分S 型、轮辐式等)又可分为压式(柱式、碟式等)、拉式(部分S 型传感器、环式传感器)、拉压两用(部分柱式、轮辐式、S 型等) C．弹性元件内部应变梁的结构形式：平行梁、剪切梁等 D．不同结构形式的传感器的应用对象：柱式——大吨位汽车衡、轮道衡、料斗秤、料罐秤，试验机，力值监控与测量等；S 型——用于料斗秤、料罐秤、包装机，材料试验机等；双剪切梁式——汽车衡、轨道衡等；单点式——天平、计价秤、计数秤、平台秤，工业现场重量控制及测量； 称重传感器的电路组成.称重传感器进行测量时，我们需要知道的是应变计受到载荷时的电阻变化。通常采用应变计组成桥式电路(惠斯登电桥)，将应变计引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。 变频传感器的输出灵敏度的表示方法,传感器响应(输出)的变化对相应的激励(施加的载荷)变化的比。传感器的输出灵敏度采用额定载荷状态电桥的输出电压与输入激励电压之比值(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。 为什么传感器内部要加补偿电路？称重传感器在制造过程中，为了改善它的性能，特别是改善温度特性，一般要在应变计电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变计外，其中还增加了各种补偿电阻。零点补偿的目的是尽量减小电桥零点随温度的变化，因此，除变频传感器本身的温度自补偿外，又加入了电阻温度系数和电桥中应变计的温度系数不同的电阻元件(如铜电阻或镍电阻等)，以加强补偿作用。灵敏度补偿的目的是减小输出电压随温度的变化，即补偿弹性体的弹性系数和应变计的灵敏度系数随温度的变化。因此，对电桥中串接了两个与电桥温度补偿作用相同的电阻。同时电路中的其它电阻用于将电桥的初始平衡，额定输出和输入电阻等参数调整到规定的数值。 此篇文章的形成是基于对称重传感器设计者能有所帮助。它深入分析推导出一些公式，这些公式能够计算出位于称重传感器上的某些尺寸大小，并提供所需要的输出。此篇文章还介绍了各种误差来源及设计建议。 粘贴式电阻应变计广泛应用于当今高精度测力与称重传感器的制造中。本篇文章为帮助称重传感器设计者计算出称重传感器尺寸大小，从而为获得唯一需要的输出作了充分的准备。设计者既可以运用有限元分析法经计算机程序（如果可能）来确定称重传感器所需要的尺寸，或运用本文所提供的公式来计算此尺寸。应力公式选自一部非常好的书——应力与应变公式（见参考文献[1]）。除了公式汇编，本文还讨论了误差的可能来源及设计建议，有关误差来源的信息主要是基于作者的经验。文中所描述的相关称重传感器没有作专利调查，在考虑把所讨论的设计用于产品的生产或推向市场前，有必要作一下调查。
称重传感器
梅特勒·托利多的称重传感器。我公司以下两种形式的传感器： 1、拉式传感器（见下图） 拉式传感器的６芯屏蔽线，每根线用不同的颜色区分，功能定义如下： 激励＋（EXC＋）：绿色信号＋（SIG＋）：白色电源反馈＋（SEN＋）：黄色激励－（EXC－）：黑色信号－（SIG－）：红色电源反馈－（SEN－）：蓝色屏蔽线：黄色（较另外6根线稍粗一些） 注：当供电电源离传感器较远（＞100M）时，线路损耗会使传感器激励电压低于供电电源电压，此时应将电源反馈＋（黄色）、电源反馈－（蓝色）联接到仪表的电源反馈接线端子。 2、剪切梁式传感器（压式传感器）见下图： 拉式传感器的４芯屏蔽线，每根线用不同的颜色区分，功能定义如下： 激励＋（EXC＋）：绿色信号＋（SIG＋）：白色 激励－（EXC－）：黑色信号－（SIG－）：红色 屏蔽线：黄色(较另外４根线稍粗一些)
秤重传感器的性能参数如下表所示： 我公司产品中为传感器提供的激励电源均为直流（DC）10V，则输出的信号为直流电压信号为：DC０—２０ｍＶ。 当传感器不受任何外力作用时，输出信号对应ＤＣ０ｍＶ； 当传感器承受额定量程的重量时，输出信号对应为２０ｍＶ。 在实际使用时，因为有秤斗自重的作用力，传感器的输出信号大于０ｍＶ，输出电压值根据电子秤的传感器额定量程及秤斗自重而有所不同。 下面以ＴＳＣ－１００传感器为例，说明传感器输出电压值与承受重量的关系（激励电压为ＤＣ１０Ｖ） １、如果秤斗自重为：２０Ｋg，则空秤时的输出电压为： ２０㎏÷１００㎏×２０ｍＶ＝４ｍＶ ２、在秤斗上加上５０㎏标准砝码，则输出电压为： （２０＋５０）㎏／１００㎏×２０ｍＶ＝１４ｍＶ
电阻应变式称重传感器基础知识
1.电阻应变式称重传感器等工作原理 2.称重传感器常用技术参数 3.称重传感器选用的一般规则 4.使用称重传感器注意事项 1.电阻应变式称重传感器等工作原理 电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。 由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。 一、电阻应变片 电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。 设有一个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作ρ，这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R： R = ρL/S（Ω）（2—1） 当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长ΔL，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少Δr。此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作Δρ。 对式（2--1）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了多少。我们有：ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 （2—2） 用式（2--1）去除式（2--2）得到 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L –ΔS/S （2—3） 另外，我们知道导线的横截面积S = πr2，则Δs = 2πr*Δr，所以 ΔS/S = 2Δr/r （2—4） 从材料力学我们知道 Δr/r = -μΔL/L （2—5） 其中，负号表示伸长时，半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式（2—4）（2—5）代入（2--3），有 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L
康柏斯称重传感器操作方法
失重称操作指南
目录 康柏斯失重喂料器介绍 (3) 一．工作原理 (3) 二．硬件构成 (3) 1．称重控制器接线端子介绍 (3) 2．KSU-II操作界面介绍 (5) 三．称重传感器调试方法 (5) 1．切换控制器 (5) 2．控制方式打到local模式 (6) 3．称重去皮（AUTO TARE） (6) 4．自动校准CALIBRATION (7) 5．失重称标定 (8) 6．如何查看传感器状态 (8) 7．如何设置报警 (9) 8．喂料器自动加料设置方法 (10) 四．失重喂料器注意事项 (10) 五．附件 (10)
康柏斯失重喂料器介绍 一．工作原理 失重秤是一种利用单位时间内物料的减少重量来计算物料流量的定量给料设备。将秤量斗及给料机构作为整个秤体，通过称重传感器不停对秤体进行重量信号的采样（每秒150次），计算出重量在单位时间的变化比率作为瞬时流量。这个流量的获取非常重要，是失重秤能否准确计量的基础。称重控制器将获取的流量值与设定流量进行对比后输出调节信号去控制变频器提高给料器转速，以实现准确喂料。 二．硬件构成 康伯斯失重喂料系统由上位-PLC-称重控制器-安全栅-变频器-称重传感器-电机速度传感器-给料机构组成。 1．称重控制器接线端子介绍
POWER BOARD 启动/停止：J1 pin8 pin9 给料速度反馈：J2 pin2 pin3 电源：J6 pin8：L1 pin6：N pin5：PE （220VAC）主机连锁：M16 pin3 pin4 补料：J5 pin4 pin5 报警：J5 pin7 pin8 速度给点：J9 pin1 pin2 变频器启停：J9 pin6 pin7 传感器：J4 J7 J8 KCM-CPU BOARD 平行连锁：J8 pin3pin8短接pin10接COM 通信连接：K-port1 pin3：TxD+ pin4: TxD - pin5: RxD + pin6: RxD- PLC给定：J9 pin5 pin6 实际流量massflow: J9 pin3 pin4
传感器的标定与校准
标定与校准的概念 新研制或生产的传感器需要对其技术性能进行全面的检定，以确定其基本的静、动态特性，包括灵敏度、重复性、非线性、迟滞、精度及固有频率等。 例如，对于一个压电式压力传感器，在受力后将输出电荷信号，即压力信号经传感器转换为电荷信号。但是，究竟多大压力能使传感器产生多少电荷呢？换句话说，我们测出了一定大小的电荷信号，但它所表示的加在传感器上的压力是多大呢？ 这个问题只靠传感器本身是无法确定的，必须依靠专用的标准设备来确定传感器的输入――输出转换关系，这个过程就称为标定。简单地说，利用标准器具对传感器进行标度的过程称为标定。具体到压电式压力传感器来说，我们用专用的标定设备，如活塞式压力计，产生一个大小已知的标准力，作用在传感器上，传感器将输出一个相应的电荷信号，这时，再用精度已知的标准检测设备测量这个电荷信号，得到电荷信号的大小，由此得到一组输入――输出关系，这样的一系列过程就是对压电式压力传感器的标定过程，如图1-19所示。 图1-19 压电式压力传感器输入――输出关系 校准在某种程度上说也是一种标定，它是指传感器在经过一段时间储存或使用后，需要对其进行复测，以检测传感器的基本性能是否发生变化，判断它是否可以继续使用。因此，校准是指传感器在使用中或存储后进行的性能复测。在校准过程中，传感器的某些指标发生了变化，应对其进行修正。 标定与校准在本质上是相同的，校准实际上就是再次的标定，因此，下面都以标定为例作介绍。 1．7．2 标定的基本方法 标定的基本方法是，利用标准设备产生已知的非电量(如标准力、位移、压力等)，作为输入量输入到待标定的传感器，然后将得到的传感器的输出量与输入的标准量作比较，从而得到一系列的标定数据或曲线。例如，上述的压电式压力传感器，利用标准设备产生已知大小的标准压力，输入传感器后，得到相应的输出信号，这样就可以得到其标定曲线，根据标定曲线确定拟合直线，可作为测量的依据，如图1-20所示。
称重传感器的组合方式
称重传感器的组合方式 在电子秤中采用多个传感器时，传感器之间以及它们和称重显示器的连接方式，即称重传感器的组合使用方式。将电子秤中各传感器桥路组合起来合理使用的方法，通常有串联工作方式、全并联工作方式、串并联混合工作方式三种。 串联工作方式即各个传感器使用独立电源单独供桥，输出端串联连接的方式。设两个传感器串联工作时，它们的桥臂分别为R 1、R 2，灵敏度分别为S 1，S 2，供桥电压分别为U 1、U 2，满量程均为F 。它们的载荷灵敏度分别为F U S 11、F U S 22。为了保证正常的串联工作状态，需要满足F U S 11＝F U S 22，即=11U S 22 U S 。同理，可证明当n 个传感器串联工作时，为保证正常工作，也需满足：=11U S =22U S ……n n U S =，这就是串联工作的基本条件。 从这个公式可以看出，对于串联工作的传感器，不管各个传感器的参数如何，理论上都可以通过调整供桥电压建立起正常的工作状态。 传感器串联工作的特点如下： 1．假定对某一载荷W ，用满量程为F 、灵敏度为S 、供桥电压为U 的一个传感器来测量。则得输出()W F SU I U ? =。如果以两个传感器串联工作测量以上同一载荷，则当不考虑偏载等因素的理想情况下，可选用满量程为()F 21的传感器。假定这两个传感器的灵敏度也为S ，供桥电压也为U ，则总输出U Ⅱ为： F SU W U 212 1?=II I ==+??U F SU W F SU W 22212 1 2．当两个传感器的桥臂电阻均为R 时，串联后输出阻抗为： R R R R 2=+=II 同理，也可证明n 个传感器串联工作时有： I =nU U n nR R n = 以上U n 、R n 分别是n 个传感器串联工作后输出信号和输出阻抗。在两个式子说明，当n 个传感器串联工作时，可以比使用一个传感器得到n 倍的输出，同时输出阻抗也是一个传感器的n 倍。 这在某些情况下，尤其是配接的称重显示器分辨率比较低时，会得到较精确的称重结果。其缺点是串联相接后，在直流供电的情况下，每个传感器需要相互独立的供桥稳压电源，否则将破坏电桥电路的原有关系，增加了设备的复杂性和提高了成本。交流供电时，对称重准确度要求较高的电子秤来说，其电源变压器的次级绕组需完全相同，这在实际制作时比较困难。再者，串联后增大了传感器的输出阻抗，容易带来干扰。 全并联工作方式即将各个传感器的输入端并联，使用一个公共电源供桥，输出也以并联方式工作。 设全并联工作时两个传感器的灵敏度分别为S 1、S 2，桥臂电阻分别为R 1、R 2，供桥电
应变式称重传感器设计
太原理工大学现代科技学院《传感器原理与应用》课程设计 设计名称应变式称重传感器设计 专业班级测控11-2 学号 71 姓名李玉堃 同组人王鑫王海平
设计日期 2015年1月 太原理工大学现代科技学院
注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订） 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
应变式称重传感器设计 摘要 粘贴式电阻应变计广泛应用于当今高精度测力与称重传感器的制造中。本篇文章为帮助称重传感器设计者计算出称重传感器尺寸大小，从而为获得唯一需要的输出作了充分的准备。设计者既可以运用有限元分析法经计算机程序（如果可能）来确定称重传感器所需要的尺寸，或运用本文所提供的公式来计算此尺寸。通过某些假设得出的这些计算公式，另外还有电阻应变计的特性、应力形式、材料特征以及机械加工的偏差都会导致计算结果的一定误差。在批量制造称重传感器前，应制造几个样机进行组装、测试和标定。 在某些工业中，如航天工业也许只需要一次性的称重传感器，为决定其非线性、重复性和滞后等误差，在使用前对其进行标定是十分重要的。当计算机被应用于数据处理时，非线性、零点漂移及灵敏度变化，是很容易修正的。如果称重传感器在使用时要经历强烈的温度变化和外部附加载荷的影响，我们应进行试验并测量出这些影响量所造成的误差。如果某部分结构（如接头、销子、压杆）用来测量或是被用作称重传感器时，标定和测试就尤为重要了。 称重传感器设计包括许多方面，这里对其制造生产不予讨论，例如，需要对电阻应变计安装技术知识的全面了解，一些电阻应变计制造商提供技术资料的同时，还应提供电阻应变计安装的分类等。 关键词：传感器，电阻应变式，称重
传感器与测试技术 ( 第2次 )
第2次作业 一、多项选择题（本大题共100分，共 25 小题，每小题 4 分） 1. 传感器的静态标定设备（标准值发生器）有（） A. 力标定设备 B. 压力标定设备 C. 温度标定设备 D. 激振台 E. 力锤 2. 传感器的基本参数有（） A. 测量范围 B. 量程 C. 过载能力 D. 灵敏度 E. 静态精度 3. 压电元件的连接方式有（），其中（）方式输出电荷量大。 A. 多片串联 B. 多片并联 4. 在金属热电阻中，其测温特性最好的是( )，在精度要求不高的场合和测温范围较小时，普遍使用( )。 A. 铂电阻 B. 镍电阻 C. 铜电阻 D. 锰电阻 5. 串联两个热电偶的输出电动势是( )，因而可以用于测量( )。 A. 各热电动势的平均值 B. 各热电动势的代数和 C. 两点之间温度之和（差） D. 两点的平均温度 6. 形成干扰的条件是( )。 A. 干扰源 B. 信号是缓变信号 C. 干扰的耦合通道 D. 干扰的接收回路 E. 信号是交流信号 7. 测量信号经过频率调制后，所得到调频波的( )是随( )而变化的。 A. 幅值 B. 频率 C. 信号幅值 D. 信号频率 8. 选用不同导体材料做热电极，会影响热热电偶温度传感器的( )。 A. 灵敏度 B. 精度 C. 测量范围 D. 稳定性
9. ( ) 传感器属于有源型传感器。 A. 压电式 B. 热电式 C. 电感式 D. 电容式 E. 电阻式 10. 热电动势的大小与( )有关。 A. 两电极的材料 B. 热端温度 C. 冷端温度 D. 电极的尺寸与形状 11. 为了抑制干扰，常用的隔离电路有( )。 A. 滤波电路 B. A／D转换器 C. 变压器 D. 光耦合器 E. 调谐电路 12. 压电传感器的测量电路有（），其中能排除电缆电容影响的是（）。 A. 电压放大器 B. 相敏整流电路 C. 电荷放大器 D. 交流电桥 E. RC滤波器 13. 抑制干扰的方法主要是（） A. 单点接地 B. 屏蔽 C. 隔离 D. 滤波 14. 压电式加速度传感器是( )传感器。 A. 发电型 B. 能量转换型 C. 参量型 D. 适宜测量静态信号的 E. 适宜测量动态信号的 15. 通常采用的压力敏感元件有（）。其中，（）常用在电容式、应变式及电感式压力传感器中。 A. 模片 B. 柱形弹性元件 C. 波登管 D. 波纹管 E. 梁形弹性元件 F. 环形弹性元件 16. 在测量系统中有哪些接地系统（） A. 安全地
计量标定说明书
说 明 书 序言 首先感谢您选用配料控制器产品。 配料控制器、定量包装控制器、皮带秤显示控制器、称重显示仪表等四大系列称
重产品广泛应用在工矿企业的配料秤、定量包装秤、电子皮带秤等自动化称重检测产品中。公司本着“一切皆可衡量”的设计理念，以精良的设计、周到的售后服务赢得了新老用户的高度认可，致力于为客户提供在建筑、电力、煤炭、冶金、化工、粮食及医药等行业称重控制、配料控制、称重检测及定量包装技术解决方案。 控制仪表是专用于重量自动计量及控制的场合，具有运行可靠，操作简便，维护量少。配有多个模拟量和开关量输入输出接口，可以方便的与DCS 控制系统及PLC 系统连接，并可以多种方式组合使用。 具有如下功能及特点 A、专用工业级控制芯片、控制稳定、运行可靠。 B、密码保护功能，有效保护运行数据，重要参数防止随意修改。 C、显示/键盘：19264LCD，21 键平面键盘，单LED 工作状态指示。 D、开关量的输入、输出和模拟量输出为光电隔离。 E、自动错误诊断，具有报警与提示功能。 F、具有模拟、数字双重滤波功能。 H、可选配打印机打印报表。 I、0∽10mA,0∽20mA 或4∽20mA 外部流量设定输入（全隔离输入）。 J、0∽10mA,0∽20mA 或4∽20mA 当前瞬时流量输出（全隔离输出）。 K、累计脉冲计数输出（全隔离输出）。 L、下料控制输出：DC ０～7Ｖ（可调节最大输出值）。 在使用控制器之前，请认真阅读本说明书，以确保正确使用并充分发挥其优越性能，并使本仪表达到更佳的使用效果。同时，请您妥善保管说明书，以备今后调试、维护和检修时使用。如在使用过程中存在疑难问题，请随时与本公司技术支持部联络！相信我们的产品能更好的满足您的需要，让您的事业更上一层楼。如果您认为我们产品存在缺点及不足，恳请您批评指正！我们随时欢迎您提出宝贵意见，我们将在最短的时间内作出让您满意的答复！谨在此致谢！
称重传感器基础常识
称重传感器基础常识 2009-04-02 12:04 am 作者：https://www.360docs.net/doc/4716714825.html, 传感器的定义人们通常把被测物理量或化学量转变成为电量的器件或元件叫传感器（又称变换器）。其中平时接触较多物理量就有温度、湿度、质量、重量、力、压强、速度、加速度、长度、角度、液位、流量、密度等，与此相以对应，生产和生活中就需要温度传感器、湿度传感器、称重测力传感器、压强传感器等等。 电阻应变式称重测力传感器 1. 称重传感器的定义： 一种已考虑到使用当地的重力加速度和空气浮力影响的用来测量质量的传感器。称重传感器能把被测质量转换成电压信号。有各种各样的称重传感器，例电容式称重传感器；电磁平衡式传感器，有压电式称重传感器等等。 2. 箔式电阻应变片 一种基于应变——电阻效应制成的，用金属箔作为敏感栅的，能把被测试件的应变量转换成电阻变化量的敏感元件称为箔式电阻应变片。 3. 应变式称重传感器 采用电阻应变片作为敏感元件制造生产的称重传感器叫应变式称重传感器。 4. 应变式测力传感器 采用电阻应变片作为敏感元件制造生产的能把各种力学量转换为电量的传感器叫测力传感器。例拉力、压力、压强、扭拒、加速度等传感器。 5. 应变式称重测力传感器与测力传感器之间的关系 从理论上说，质量表征实体的一种性质，，其测量单位是千克，而力学量是一种向量，测量单位是牛顿及其它导出量，彼此毫无关系。但由于质量不能直接测量，质量是利用质量在地球重力场中的力效应（重量）来测量的，所以从测量技术而论它们彼此是同类的。 负荷特性 额定量程：一只传感器的额定量程是指在设计此传感器在设计此传感器时，是以多大的力值来计算的。但实际使用时，一般只用额定量程的2/3~1/3甚至只有 1/6。（原因见下面分析）。
称重传感器工作原理
称重传感器工作原理 摘录时间:2009-12-6 22:07:20 深圳市秦合源科技有限公司 一、各传感器原理 压电传感器：基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量，如压力、加速度等(见压电式压力传感器、加速度计)。它的优点是频带宽、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，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。配套仪表和低噪声、小电容、高绝缘电阻电缆的出现，使压电传感器的使用更为方便。它广泛应用于工程力学、生物医学、电声学等技术领域 应变传感器：应变传感器是国内外应用较广泛的一种,它是以电阻应变计为转换元件,将非电量如:力、压力、位移、加速度、扭矩等参数转换为电量。 光电传感器：将光信号转换成电信号的传感器 热电传感器：将热信号转换成电信号的传感器 电容式传感器原理 电容式传感器原理 二、各传感器应用 电容式压力传感器科学技术的不断发展极大地丰富了压力测量产品的种类，现在，压力传感器的敏感原理不仅有电容式、压阻式、金属应变式、霍尔式、振筒式等等但仍以电容式、压阻式和金属应变式传感器最为多见。 金属应变式压力传感器是一种历史较长的压力传感器，但由于它存在迟滞、蠕变及温度性能差等缺点，其应用场合受到了很大的限制。 压阻式传感器是利用半导体压阻效应制造的一种新型的传感器，它具有制造方便，成本低廉等特点，但由于半导体材料对温度极为敏感，所以其性能受温度影响较大，产品的一致性较差。
传感器单点标定方法
遥控器标定传感器的方法 如果传感器通电后，显示“4%”,无法标效请 先按以下步骤操作：连续按遥控器的“类+”当传 感器显示“PAD3”时停止，再连续按遥控器“页+” 当传感器显示“AD21”时停止，这里对传感器显 示的数值进行修改，例如传感器显示“31FF”，修 改为“51FF”，最后保存，重新通电起动，再按下 面传感器标效方法重新进行标效，(此时通气时传 感器显示值可能不会变，只需通气30S后，按标 气“10”步操作即可)如果传感顺没有此现象，无 须此操作。 1．严格按以下1-11条逐条进行，不管显示 页面显示什么，都逐条执行！ 2．严禁在不通气的情况下按“较准A”键！ 3．每次都按如下顺序执行 1、标气A 2、 浓度显示 2、清零 3、较准 标效步骤 1、给航空插头的1焊接电源的正，2焊接电源的 负极，电源电压范围9-24VDC，其它不用。 2、给传感器通电预热约20分钟（房间温度15度 以上）。 3、取传感器专用遥控器一只，把遥控器电池盖的 塑料绝缘片去掉，遥控器即可正常使用（注：遥控 器第一次使用时） 4、取传感器专用的标校头（一根约60mm长的细管） 和气体管路连接。 5、调整气体流量，使流量稳定在200ml每分钟（注：流量计必须经过校验）。 6、查看气瓶的气体浓度值，（一氧化碳250或甲烷2.00）气体。 7、按遥控器的“标气A键”后，传感器显示“AD90”，约1秒后显示标气A浓度。用数加数减和位加位减键修改数据等于标气的值（一氧化碳250或甲烷2.00），然后按“确认”在下次校准的任何时候，只要气瓶浓度一样时，不用重复本条。 8、再按“浓度显示”键，显P--1后再显示当前气体浓度。 9、零点校准：通清洁空气至少3分钟，按遥控器“功能校准B键”放开后紧接着按“清零”键后，传感器数码管亮闪一次，零点校准完成。 10、气体校准：通标准气体1分20秒左右，传感器的值稳定后，按遥控器“功能校准B键”放开后紧接着按“校准A”后，传感器数码管亮闪一次，显示校准的标气浓度，气体校准完成（如果传感器数值继续变化，可重复此步骤，直到稳定不变）。 11、如果只校准1次后检验的值不准确，可以重新标定后再次检验。按标准要求，一般需要重复第9-10条3次。每次的顺序位先清零再通气较准，再通空气再通检验气体。 12.传感器装置号，当传感器通电后，按“类+”，显示“P-2”，再继续按“页+”，当显示“P2-2”时停止，1秒后传感器显示“H001”即当前传感器为“1”号，可用遥控器数加数减和位加位减
应变式称重传感器一般原理
电阻应变式称重传感器2.1 电阻应变式称重传感器等工作原理2.2 称重传感器常用技术参数2.3 称重传感器选用地一般规则2.4 使用称重传感器注意事项2.1 电阻应变式称重传感器等工作原理电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体<弹性元件,敏感梁）在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面地电阻应变片<转换元件）也随同产生变形,电阻应变片变形后,它地阻值将发生变化<增大或减小）,再经相应地测量电路把这一电阻变化转换为电信号<电压或电流）,从而完成了将外力变换为电信号地过程.由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少地几个主要部分.下面就这三方面简要论述.一、电阻应变片电阻应变片是把一根电阻丝机械地分布在一块有机材料制成地基底上,即成为一片应变片.他地一个重要参数是灵敏系数K.我们来介绍一下它地意义.设有一个金属电阻丝,其长度为L,横截面是半径为r地圆形,其面积记作S,其电阻率记作ρ,这种材料地泊松系数是μ.当这根电阻丝未受外力作用时,它地电阻值为R：R = ρL/S<Ω）<2—1）当他地两端受F力作用时,将会伸长,也就是说产生变形.设其伸长ΔL,其横截面积则缩小,即它地截面圆半径减少Δr.此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作Δρ.对式<2--1）求全微分,即求出电阻丝伸长后,他地电阻值改变了多少.我们有：ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 <2—2）用式<2--1）去除式<2--2）得到ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L –ΔS/S <2—3）另外,我们知道导线地横截面积S = πr2,则Δs = 2πr*Δr,所以ΔS/S = 2Δr/r <2—4）从材料力学我们知道Δr/r = -μΔL/L <2—5）其中,负号表示伸长时,半径方向
称重传感器静态标定系统方案
航空航天大学 综合课设报告 题目：称重传感器设计及性能测试 学院：自动化学院 专业：测试计量技术及仪器 组员： 031230325 鸿影 031230326 宇科 2015年7月4日
检测技术综合课设 一、设计容 1、设计一个电阻应变式载荷传感器及传感器特性自动测试校准系统。应用力学、传感器技术等相关知识设计一个载荷传感器，要求使用AUTOCAD 绘制传感器机械图。责任设计人：鸿影。 2、贴片工艺，力学分析推导应变和载荷的关系。责任设计人：鸿影。 3、设计传感器调理电路，要求电路在满足一定测试精度的前提下，尽可能简单，但可以设计两个以上的电路。要求输出电压围为-3V~3V 。责任设计人：宇科。 4、编写虚拟仪器程序，完成校准和对传感器静态特性曲线的显示，计算传感器的线性度（用最小二乘线性度、或端基线性度表示）、灵敏度（包括放大器，V/kg)、重复误差、迟滞误差等静态指标。责任设计人：宇科。 二、传感器结构设计与材料选择 （1）传感器结构的机械制图 图2.1 实际实验原理图 ?? ? ??+-+++-+=EW M PL EW M PL EW M PL EW M PL uk u i 12124 （式2.1）
图2.2 AntoCAD绘制机械原理图 （2）弹性体的材料选择 因为弹性体在称重传感器中主要用来承载重物的载荷，形成变形，以便粘贴在弹性体上的应变片感受到变形，从而得到重物质量，实现称重传感器的设计功能。所以，一般对弹性体有如下具体的要求： 1.强度高：具有较强的抗压(或抗拉)强度,以便在高载荷下有足够的安全性能。 2.温度系数小且稳定 3.弹性滞后、弹性后效小 4.良好的机械加工和热处理性能 5.耐腐蚀性能好 常用的弹性体材料有：铬钢，合金钢，铬锰弹簧钢，铍青铜，铝合金 本次设计的传感器弹性体采用硬铝合金进行制作，以下对硬铝合金的性能指标进行简单概述：
气体传感器标定
气体传感器的标定 为了保证传感器的精度和系统的完整性，气体传感器需要被标定。传感器固定安装位置是很重要 的，位置必须使标定容易完成。标定的时间间隔依传感器的不同而不同。通常，传感器的制造厂商将建 议传感器的标定的时间间隔。然而，在传感器安装后的三十天，按照惯例应频繁的对传感器进行检查。 在这个周期内，观察该传感器是否适合新的环境。 同样，厂家并没有在系统的设计中说明传感器性能影响的因素。如果传感器的功能作用能连续大 约三十天，说明安装的可信度很高。在这段时间里，任何可能的问题都可确认和修改。经验说明：传感 器第一次安装后三十天，按照操作的希望值，完成传感器的各种功能。大多数问题如传感器位置的不适 合、其他气体的干扰、密度的降低，在这段时间里将会出现。 在前三十天，传感器应做周检察。而后，制定维修计划包括标定的时间间隔。正常情况下，每月 标定足以满足传感器的效率和灵敏度，同时月检察也能保证传感器的精度。 由上，传感器的标定方法和过程被立即确定。标定的过程简单、直接、容易。这种标定是一种简 单的安全检查，不象实验室分析仪要求很高的精度。为了某一区域气体的质量和安全，要求气体的监视 仪满足简单、可重复和经济。标定的过程将具有一致性和追溯性。标定的过程将在传感器安装的现场完 成。 气体传感器的标定包括两步骤：首先是"零点"设置；然后是"量程"的标定。 步骤1："零点"设置 定义气体的零点没有确定的标准。许多分析过程，包括一些特殊的分析过程如EPA方法，都使用纯 氮或纯人造气体来建立零点。这是因为这种瓶装氮气和人造气体容易获得。由于这个原因，人们普遍认 为使用瓶装氮气和人造气体是传感器零点设置的一种好方法。 不幸的是，这种方法不太准确。通常空气中除了含有氮气和氧气外，还含有微量的其他气体。同
测试与传感器作业答案
第一章 测试技术基础 1. 用测量范围为-50～150kPa 的压力传感器测量140kPa 压力时，传感器测得示值为+142kPa ，试求该示值的绝对误差、相对误差、标称相对误差和引用误差。 解：绝对误差 2kPa 140142=-=?p 相对误差 1.43%100%140 1401420 =?-=?= p p p δ 标称相对误差 1.41%100%142 140142=?-= ?='p p p δ 引用误差 1%100%50 150140142m =?+-= ?= p p p γ 2．某压力传感器静态标定的结果如下表所示。试求用端点连线拟合法拟合的该传感器输出与输入关系的直线方程，并试计算其非线性误差、灵敏度和迟滞误差。 解： 端点连线拟合法拟合的直线方程 p p U 450200 == 非线性误差 0.1%100%200 0.2100%=?=??=FS Y L max γ 灵敏度 4mV/Pa =??= p U S 迟滞误差 0.3%100%200 1.22 1100%2 1=?? = ??= FS H Y H max γ 或 0.6%100%200 1.2100%max =?= ??= FS H Y H γ 3. 玻璃水银温度计的热量是通过玻璃温包传导给水银的，其特性可用微分方程 x y dt dy 3 10 123-?=+表示（式中y 为水银柱高度，单位m ；x 为输入温度，单位℃） 。试确定温度计的时间常数τ、静态灵敏度k 和传递函数及其频率响应函数。
解：x y dt dy 3 10 123 -?=+ x y D 3 10 1)23(-?=+ x y D 3 10 2 1)12 3( -?= + 时间常数 s 51.=τ 静态灵敏度 C m/1050o 3-?=.k 传递函数 1 5110 50(s)3 +?= -s H .. 频率响应函数 1 5.110 5.0)(j 3 +?= -ωωj H 4. 某热电偶测温系统可看作一阶系统，已知其时间常数为0.5s ，静态灵敏度1=k 。试计算其幅频特性误差不大于5%的最高工作频率。(幅频特性误差为A -=1η) 解： 5%1≤-=A η 95%≥A 95%) (1)(2 =+= ωτωk A 而 1=k 0.5s =τ 0.33=ωτ 0.66rad/s =ω 0.10Hz 2π == ωf 5. 某测力传感器可作为二阶振荡系统处理，其传递函数为2 o o 2 2 o 2)(ω ξωω++= s s s H 。已知 其固有频率为Hz 1000o =f ，阻尼率7.0=ξ，试问用它测量频率为600Hz 的正弦交变力时，其输出与输入幅值比A(ω)和相位差Ψ(ω)是多少？（注意系统1=k ） 解： 7.0=ξ 1=k 002f πω= Hz 1000o =f f πω2= 600H z =f 2 2 220 ) ( 4])( [1)(ωωξωωω+-= k A 0.950.6 0.7 4](0.6) [11 2 2 22 =??+-= 2 0) ( -1) ( 2arctan )(ωωωωξω-=ψ0 2 52.70.6 -10.60.72arctan -=??-= 第二章 工程参数的检测技术（略） 1. 接触式与非接触式测温装置主要有哪些？试比较接触式测温与非接触式测温的优缺点。 2. 试简述光学高温计的原理、电测系统图和使用方法。 3. 试说明真空区域的划分和其物理特征。测量低真空与高真空的真空计主要有哪些？
《压力传感器的静态标定实验》指导书
《自动检测技术》实验指导书 北京交通大学机电学院测控系 2006年9月
实验一压力传感器的静态标定实验 一、实验目的要求 1、了解压力传感器静态标定的原理； 2、掌握压力传感器静态标定的方法； 3、确定压力传感器静态特性的参数。 二、实验基本原理 传感器的标定，就是通过实验建立传感器输入量和输出量之间的关系，同时也确定出不同使用条件下的误差关系。压力传感器的静态标定，主要指通过一系列的标定曲线得到其静态特性指标：非线性、迟滞、重复性和精度等。 三、实验系统 1、系统连接 2、实验设备 活塞式压力计（型号：YS/YU-600型）、标准压力表（精度：0.4级，量程：0~10MPa）、被标定的压力传感器（型号：AF1800，量程：0~10MPa）、数字万用表、标准砝码、工作液体（蓖麻油）。
3、活塞式压力计结构原理 测量活塞以及砝码的重力与螺旋压力发生器共同作用于密闭系统内的工作液体，当系统内工作液体的压力与此重力相平衡时，测量活塞1将被顶起而稳定在活塞筒3内的任一平衡位置上。这时有压力平衡关系： g m m A p )(1 0+= 式中：p 为系统内的工作液体压力；m 与m 0分别为活塞与砝码的质量；g 为重力加速度；A 为测量活塞的有效面积。对于一定的活塞压力计，A 为常数。 在承重托盘上换不同的砝码，由螺旋压力发生器推动工作活塞，工作液体就可处于不同的平衡压力下，因此可以方便而准确地由平衡时所加的砝码和活塞本身的质量得到压力p 的数值。此压力可以作为标准压力，用以校验压力表。如果把被校压力表6上的示值与这一准确的压力p 相比较，便可知道被校压力表的误差大小。也可以关闭a 阀，在b 阀上部接入标准压力表，由压力发生器改变工作液压力，比较被校表和标准表上的示值进行校准。同样，将被校压力表换成压力传感器，就可以通过比较压力传感器测量的压力值和标准表上的示值进行校准，对压力传感器进行静态标定。 4、扩散硅压力传感器 扩散硅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，基片产生压力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，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。 四、实验方法和要求 1、根据实验设备设计实验电路连线图，装配、检查各种仪器、传感器及压 力表。 2、检查实验电路及油路。