压力传感器特性研究实验报告
压力传感器的特性试验
压力传感器的特性及非平衡电桥信号转换技术【实验目的】（1）了解应变压力传感器的组成、结构及工作参数。
（2）了解非电量的转换及测量方法 —— 电桥法。
（3）掌握非平衡电桥的测量技术。
（4）掌握应变压力传感器灵敏度及物体重量的测量。
（5）了解多个应变压力传感器的线性组成、调整与定标。
【实验原理】压力传感器是把一种非电量转换成电信号的传感器。
弹性体在压力（重量）作用下产生形变（应变），导致（按电桥方式连接）粘贴于弹性体中的应变片产生电阻变化。
压力传感器的主要指标是它的最大载重（压力）、灵敏度、输出输入电阻值、工作电压（激励电压）（V IN ）范围、输出电压（V OUT ）范围。
压力传感器是由特殊工艺材料制成的弹性体以及电阻应变片、温度补偿电路组成，并采用非平衡电桥方式连接，最后密封在弹性体中。
1. 弹性体一般由合金材料冶炼制成，加工成S 形、长条形、圆柱形等。
为了产生一定弹性，挖空或部分挖空其内部。
2. 电阻应变片金属导体的电阻R 与其电阻率ρ、长度L 、截面A 的大小有关。
L R A ρ= （4.3.1） 导体在承受机械形变过程中，电阻率、长度、截面都要发生变化，从而导致其电阻变化。
R L A R L Aρρ∆∆∆∆=+- （4.3.2） 这样就把所承受的应力转变成应变，进而转换成电阻的变化。
因此电阻应变片能将弹性体上应力的变化转换为电阻的变化。
电阻应变片一般由基底片、敏感栅、引线及履盖片用黏合剂黏合而成。
电阻应变片的结构如图4.3.1所示。
电阻应变片结构示意图4.3.11—敏感栅（金属电阻丝）；2—基底片；3—覆盖层；4—引出线（1）敏感栅。
敏感栅是感应弹性应变的敏感部分。
敏感栅由直径约0.01～0.05 mm 的高电阻系数的细丝弯曲成栅状，它实际上是一个电阻元件，是电阻应变片感受构件应变的敏感部分。
敏感栅用黏合剂固定在基底片上。
b ×l 称为应变片的使用面积[应变片工作宽度b ，应变片标距（工作基长）l ]，应变片的规格一般以使用面积和电阻值来表示，如3×10 mm 2，350 Ω。
压力传感器实验报告
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。
【全文】实验十六压力传感器特性研究及其应用
精选全文完整版可编辑修改实验十六 压力传感器特性研究及其应用在物理实验、科学研究和生产过程中，需要测量各种物理量，其中不少是非电量。
由于电学量在测量、传送、记录等方面有很多的优点，所以现代测量技术中对非电量测量亦广泛使用电测法。
将非电量信号转换成电量信号的装置叫做传感器。
传感器是现代检测和控制系统的重要组成部分。
传感器的作用就是把被测量的非电量信号（如力、热、声、磁和光等物理量）转换成与之成比例的电量信号（如电压和电流），然后再经过适当的测量电路处理后，送至指示器指示或记录。
这种非电量至电量的转换是应用不同物体的某些电学性质与被测量之间的特定关系来实现的，例如利用电阻效应、热电效应、磁电效应、光电效应和压电效应等关系。
应用不同物体的独特的物理变化，设计和制造出适用于各种不同用途的传感器。
压力传感器是最基本的传感器之一。
【实验目的】1．了解非电量电测的一般原理和测量方法。
2．掌握压力传感器的构造、原理、测量方法和特性。
3．了解非平衡电桥的原理，用逐差法处理数据的方法。
【实验原理】非电量电测系统一般由传感器、测量电路和显示记录三部分组成，它们的关系如图16-1所示。
现在以应变电阻片做成的压力传感器为例进一步讨论如何实现将“力”的测量转变为“电压”测量的电测系统。
图16-1 非电量电测系统 图16-2 应变电阻片1．压力传感器应变电阻片是用一根很细的康铜电阻丝按图-2所示的形状弯曲后用胶粘贴在衬底（用纸或有机聚合物薄膜制成）上，电阻丝两端有引出线用于外接。
康铜丝的直径在0.012～0.050m m 之间。
电阻丝受外力作用拉长时电阻要增加，压缩时电阻要减小，这种现象称为“应变效应”，这种电阻片取名为“应变电阻片”。
将应变电阻片粘贴在弹性材料上，当材料受外力作用产生形变时，电阻片跟着形变，这时电阻值发生变化，通过测量电阻值的变化就可反映出外力作用的大小。
实验证明，在一定范围内电阻的变化和电阻丝轴向长度的变化成正比。
压力传感器实验报告
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。
压力传感器特性研究实验报告
压力传感器特性研究实验报告1.研究对象本次实验研究的对象是压力传感器，通过对压力传感器的特性进行研究，可以更好地了解该传感器在压力检测方面的应用情况。
2.实验原理通过外加一定压力使传感器产生应变，可得到传感器的输出电压VOUt。
传感器的灵敏度定义为输出电压VoUt与压力间的比率，即S=AVout/AP。
传感器的非线性度定义为传感器的输出电压与压力之间的非线性程度。
而传感器的回复时间则定义为传感器输出电压从压力停止作用到其回复的时间。
3.实验设备•通用数字万用表•压力传感器•气压泵•CRO示波器4.实验过程4.1实验步骤1.将压力传感器与示波器相连，测试电压信号的大小。
2.关闭气压泵，调整压力传感器的位置。
3.打开气压泵，使气压流入压力传感器，观察示波器的输出曲线变化。
4.记录气压变化的曲线，包括气压变化时间及变化量，并计算出压力传感器的灵敏度以及非线性度。
5.按照4中得到的数据计算出传感器的回复时间，并进行记录。
4.2实验结果实验得到的结果如下：灵敏度将压力传感器放入箱子中，依次加入IOkg、20kg>30kg>40kg>50kg的质量,记录相应的气压和输出电压，计算出灵敏度。
结果如下：质量0.097201.12072.16300.146301.62062.67400.195401.42057.95500.244501.22050.82非线性度将压力传感器放入箱子中，依次加入IOkg、20kg、30kg、40kg、50kg的质量,在每个质量级别下分别测量得到的输出电压与理论值的误差，计算得到非线性度。
结果如下：质量（kg）理论值（mV）实际值（mV）误差（mV）误差百分数（％）102222.222198.1424.08 1.08204444.444373.9170.53 1.58306666.676587.9778.70 1.18408888.898763.31125.58 1.415011111.1110995.87115.24 1.04回复时间通过开关气泵，使压力传感器的压力输出突然变化，记录下传感器从压力变化到输出电压变化的时间，该时间被定义为传感器的回复时间，测试结果如下：从50MPa下降至U45MPa,回复时间为0.5秒；从30MPa下降至U25MPa,回复时间为06秒。
传感器实验实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着科学技术的不断发展，传感器在各个领域得到了广泛应用。
为了提高学生对传感器原理和应用的了解，我们开展了传感器实验课程。
通过本次实验，使学生掌握传感器的原理、设计、制作和测试方法，提高学生的动手能力和创新思维。
二、实验目的1. 了解传感器的基本原理和分类；2. 掌握传感器的设计、制作和测试方法；3. 培养学生的动手能力和团队协作精神；4. 提高学生对传感器在实际工程中的应用的认识。
三、实验内容本次实验主要分为以下几个部分：1. 传感器基本原理实验：通过实验，使学生了解传感器的工作原理，掌握传感器的分类和应用。
2. 传感器设计实验：根据传感器的基本原理，设计并制作一个简单的传感器。
3. 传感器测试实验：对制作的传感器进行测试，分析其性能指标。
4. 传感器应用实验：将传感器应用于实际工程中，解决实际问题。
四、实验过程1. 传感器基本原理实验：通过实验，我们了解了传感器的分类、工作原理和应用。
实验过程中，我们学习了不同类型传感器的原理，如光电传感器、热敏传感器、压力传感器等。
2. 传感器设计实验：在老师的指导下，我们设计并制作了一个简单的压力传感器。
我们首先确定了传感器的结构，然后选择了合适的材料和元器件，最后进行了组装和调试。
3. 传感器测试实验：我们对制作的压力传感器进行了测试，测试内容包括灵敏度、线性度、响应时间等。
通过实验，我们分析了传感器的性能指标，并与理论值进行了比较。
4. 传感器应用实验：我们将制作的压力传感器应用于实际工程中，解决了一个简单的实际问题。
通过实验，我们了解了传感器在实际工程中的应用价值。
五、实验结果与分析1. 传感器基本原理实验：通过实验，我们掌握了不同类型传感器的原理和应用，为后续实验奠定了基础。
2. 传感器设计实验：我们成功设计并制作了一个简单的压力传感器，其灵敏度、线性度等性能指标符合预期。
3. 传感器测试实验：测试结果表明，我们制作的压力传感器性能稳定，能够满足实际应用需求。
光纤位移压力传感特性的研究实验报告
光纤位移压力传感特性的研究实验报告一、实验目的通过对光纤位移压力传感器的实验研究，掌握其基本工作原理、测量范围及精度等参数，并探究其在实际应用中的优越性。
二、实验原理光纤位移压力传感器的工作原理是利用光纤的受力柔顺性，将光纤上的光束引到探头中，并通过探头感应光纤的受力变化，从而获得被测物体的位移及压力等动态信息。
光纤位移压力传感器主要包括探头、光源和检测器等部分，其中光源产生光波，光束在光纤中传输，光纤上部分受力变形，产生较大的力致光纤光路长度的微小变化，这一微小变化将会对传输的光波偏移一定的角度，经过探头捕获到的信号经过能量变换后传递到检测器，从而实现对光纤位移压力的测量。
三、实验器材光纤位移压力传感器、电源、光源、光电检测器、滑块导轨等。
四、实验流程1.按照实验器材使用说明书将光纤位移压力传感器安装在滑块导轨上；2.将电源连接至光源和光电检测器；3.调整光源和光电检测器的位置，使得光束能够形成一个封闭的光路；4.测量光纤位移压力传感器的初始状态；5.将较大的物体作用在光纤位移压力传感器上，测量其变形后的状态；6.根据读数计算出物体的位移及压力等数据，并进行分析。
五、实验结果本次实验的光纤位移压力传感器的测量范围为0至1000牛，精度可达0.1%。
实验结果表明，在受到外来压力影响时，光纤位移压力传感器能够产生一定的光路长度变化，通过对这种变化的测量，能够较为准确地对外来压力进行测量。
此外，在位移测量方面，本次实验中的光纤位移压力传感器也表现出了较为优越的性能，能够实现对微小变形的高精度测量。
本次光纤位移压力传感器的实验研究表明，该传感器具有较高灵敏度，能够实现高精度的位移、压力测量，适用于需要实时监控、远距离测量等多种应用场景。
通过对其功耗、精度等方面的分析，进一步优化传感器的性能，可以提升其在实际应用中的可靠性和适用性。
压阻式压力传感器测量压力特性实验
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9—1为压阻式压力传感器压力测量实验原理图。
图9—1 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9—2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－。
具体接线见图9—2。
图9—2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。
传感器特性系列实验报告
一、实验目的1. 了解各类传感器的基本原理、工作特性及测量方法。
2. 掌握传感器实验仪器的操作方法，提高实验技能。
3. 分析传感器在实际应用中的优缺点，为后续设计提供理论依据。
二、实验内容本次实验主要包括以下几种传感器：电容式传感器、霍尔式传感器、电涡流式传感器、压力传感器、光纤传感器、温度传感器、光敏传感器等。
1. 电容式传感器实验（1）实验原理：电容式传感器利用电容的变化来测量物理量，其基本原理为平板电容 C 与极板间距 d 和极板面积 S 的关系式C=ε₀εrS/d。
（2）实验步骤：搭建实验电路，将传感器安装在实验台上，调整传感器与测量电路的连接，进行数据采集，分析传感器特性。
2. 霍尔式传感器实验（1）实验原理：霍尔式传感器利用霍尔效应，将磁感应强度转换为电压信号，其基本原理为霍尔电压 U=KBIL。
（2）实验步骤：搭建实验电路，将霍尔传感器安装在实验台上，调整传感器与测量电路的连接，进行数据采集，分析传感器特性。
3. 电涡流式传感器实验（1）实验原理：电涡流式传感器利用涡流效应，将金属导体中的磁通量变化转换为电信号，其基本原理为电涡流电压 U=KfB。
（2）实验步骤：搭建实验电路，将电涡流传感器安装在实验台上，调整传感器与测量电路的连接，进行数据采集，分析传感器特性。
4. 压力传感器实验（1）实验原理：压力传感器利用应变电阻效应，将力学量转换为易于测量的电压量，其基本原理为应变片电阻值的变化与应力变化成正比。
（2）实验步骤：搭建实验电路，将压力传感器安装在实验台上，调整传感器与测量电路的连接，进行数据采集，分析传感器特性。
5. 光纤传感器实验（1）实验原理：光纤传感器利用光纤的传输特性，将信息传感与信号传输合二为一，其基本原理为光纤传输的损耗与被测物理量有关。
（2）实验步骤：搭建实验电路，将光纤传感器安装在实验台上，调整传感器与测量电路的连接，进行数据采集，分析传感器特性。
6. 温度传感器实验（1）实验原理：温度传感器利用电阻或热电偶的特性，将温度变化转换为电信号，其基本原理为电阻或热电偶的电阻或电动势随温度变化。
实验八 压力传感器特性实验
实验八压力传感器特性实验【实验目的】1、了解非电量电测的一般原理和测量方法。
2、掌握压力传感器的构造、原理、测量方法和特性。
【实验仪器】电磁学综合实验平台、压力传感器实验、砝码【实验原理】将非电量信号转换成电量信号的装置叫做传感器。
传感器是现代检测和控制系统的重要组成部分。
传感器的作用就是把被测量的非电量信号（如力、热、声、磁和光等物理量）转换成与之成比例的电量信号（如电压和电流），然后再经过适当的测量电路处理后，送至指示器指示或记录。
这种非电量至电量的转换是应用不同物体的某些电学性质与被测量之间的特定关系来实现的，例如利用电阻效应、热电效应、磁电效应、光电效应和压电效应等关系。
应用不同物体的独特的物理变化，设计和制造出适用于各种不同用途的传感器。
压力传感器是最基本的传感器之一。
非电量电测系统一般由传感器、测量电路和显示记录三部分组成，它们的关系如图8-1所示。
现在以应变电阻片做成的压力传感器为例进一步讨论如何实现将“力”的测量转变为“电压”测量的电测系统。
图8-1 非电量电测系统图8-2 应变电阻片1．压力传感器应变电阻片是用一根很细的康铜电阻丝按图8-2所示的形状弯曲后用胶粘贴在衬底（用纸或有机聚合物薄膜制成）上，电阻丝两端有引出线用于外接。
康铜丝的直径在0.012～0.050m m之间。
电阻丝受外力作用拉长时电阻要增加，压缩时电阻要减小，这种现象称为“应变效应”，这种电阻片取名为“应变电阻片”。
将应变电阻片粘贴在弹性材料上，当材料受外力作用产生形变时，电阻片跟着形变，这时电阻值发生变化，通过测量电阻值的变化就可反映出外力作用的大小。
实验证明，在一定范围内电阻的变化和电阻丝轴向长度的变化。
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(3)重复上述两步骤，进行3次测量，将输出电压记录在表格1中，并做出相应的 —F曲线(两条曲线)。
表格1输出电压随加载力变化数据表(工作电压不变)
加载力F(g)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
加载输出U0(mV)
卸载输出U0 (mV)
六、预习思考题
1．当传感器不受外力时，电桥应处于平衡状态，传感器数显仪输出电压显示应为多少伏？
2．当传感器不受外力时，若数显仪显示输出电压不为0.00mV，表明电桥出于什么状态？在这种情况下测量结果应如何修正？
3．在测试过程中电源工作电压对实验是否有影响？
七、数据记录
八、数据处理
九、实验结果与分析
十、实验小结与体会
实验总评成绩
重庆科技学院大学物理实验报告
第个实验报告
课程名称
大学物理实验
实验项目名称
压力传感器特性实验
开课院系及实验室
数理系大学物理实验教学中心
实验日期
姓名
专业班级
学号
指导教师
教师评语：
评阅教师签字： 批改时间：
在实验室预习的时间
在实验室预习好后
指导教师签字
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器(型号、量程、精度或仪器误差等)
加载输出U0 (mV)
卸载输出U0 (mV)
加载输பைடு நூலகம்U0 (mV)
卸载输出U0 (mV)
加载平均Ū0(mV)
卸载平均Ū0(mV)
用逐差法求出传感器的灵敏度S。
3、利用此方法测一未知质量的物体的重。将一未知重力的物体W放在传感特性仪上，测输出电压 ，同一物体测量若干次，求出平均值 。计算出物体的重力 。
四、实验内容及步骤
五、数据记录表格
1、连接压力传感器与测试主机，传感器in+和in-接线柱分别接主机电源输出的正极和负极，out+和out-为传感器输出，接测试主机的V和COM。
2、测量加载力F与输出电压 的关系：保持电源电压为10.0V。
(1)在传感器的砝码托盘上依次增加砝码数量（8个即可），记录每放一个砝码时的电压值；