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.docx

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扩散硅实验报告doc

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扩散硅实验报告篇一:实验报告测试技术实验报告第二组实验三十五压阻式压力传感器的特性实验一、实验目的1、了解扩散硅压阻式传感器测量压力的方法。

2、掌握扩散硅压阻式传感器及其转换电路的工作原理。

二、实验多用单元压阻式压力传感器、压阻式压力传感器转换电路板、橡皮气囊、储气箱、三通连接导管、压力表、位移台架、直流稳压电源、数字万用表三、实验原理及电路扩散硅压阻式压力传感器,在单晶硅的基片扩散出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变化,引起电阻的变化,将这一变化引入测量电路,通过输出电压可以测量出其所受的压力大小。

四、实验步骤1、固定好位移台架,将压力传感器放在台架的圆孔中。

2、将压力传感器上的插头连接至转换电路板上的插座。

转换电路板的输出连接至数字电压表。

3、连接电路图。

4、打开橡皮囊上的单向阀,接通电源,调节转换电路板上的RP2使输出电压为零。

5、拧紧单向阀,轻按加压皮囊,注意不要用力过大,使压力表显示30Kp,调节RP1使输出电压为3V。

6、重复步骤4和步骤5,使压力为0时输出电压为0,压力为30Kp时,输出电压为3V。

7、旋紧单向阀,开始加压,每上升2Kp读取输出电压,记入入下表中。

五、实验报告1、根据表格的实验数据,画出压力传感器的特性曲线,并计算精度与非线性误差。

实验数据记录于下表中。

如下图所示,测量电路测得的输出电压与仪表显示的空气压强在数值上的关系如下,两者近似呈线性关系。

2、如果测量真空度,需要对本实验装置进行怎样的改进?答:测量真空度,需要把橡皮气囊改为可以抽气的实验装置,并把测量压强的仪表改为可测量真空度值的仪表。

实验十九涡流传感器的位移特性试验一、实验目的1、了解涡流式传感器的基本结构。

2、掌握涡流式传感器的工作原理及性能。

二、实验所用单元涡流式传感器和铁片、涡流式传感器转换电路板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。

三、实验原理及电路通过高频电流的线圈产生磁场,当有导体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗,引起线圈的电感发生变化。

实验二 扩散硅压阻式传感器模块 d1

实验二 扩散硅压阻式传感器模块 d1

实验二扩散硅压阻式压力传感器实验模块2.1实验目的:实验2.1.1:了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。

工作原理:是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。

单晶硅材料在受到力的作用后,电阻率发生变化,通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。

压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量(如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度)的测量和控制。

转换原理:在具有压阻效应的半导体材料上用扩散或离子注入法,,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。

平时敏感芯片没有外加压力作用,内部电桥处于平衡状态,当传感器受压后芯片电阻发生变化,电桥将失去平衡,给电桥加一个恒定电压源,电桥将输出与压力对应的电压信号,这样传感器的电阻变化通过电桥转换成压力信号输出。

压阻效应:当力作用于硅晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化,扰动了载流子纵向和横向的平均量,从而使硅的电阻率发生变化。

这种变化随晶体的取向不同而异,因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。

硅的压阻效应不同于金属应变计(见电阻应变计),前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化,后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化(应变),而且前者的灵敏度比后者大50~100倍。

实验2.1.2:了解利用压阻式压力传感器进行差压测量的方法。

2.2实验设备和元件:2.2.1 实验设备:实验台所属各分离单元和导线若干。

2.2.2 其他设备:2号扩散压阻式压力传感器实验模块,14号交直流,全桥,测量,差动放大实验模块,数显单元20V,直流稳压源+5V,+_12V电源。

2.3实验内容:2.3.1扩散压阻式压力传感器一般介绍:单晶硅材料在受到外力作用产生极微小应变时(一般步于400微应变),其内部原子结构的电子能级状态会发生变化,从而导致其电阻率剧烈变化(G因子突变)。

扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验

扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验

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i E ⋅∆=ρ,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;i d E d U O ⋅∆⋅=⋅=ρ 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<P2时,输出为负;图11-1 扩散硅压力传感器原理图四、实验内容与步骤1.接入+5V 、±15V 直流稳压电源,模块输出端V o2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,每隔记下模块输出Uo2的电压值;直到P1的压力达到;填入下表1;7.保持正压力输入P1压力不变,增大负压力输入P2的压力,从每隔记下模块输出Uo2的电压值;直到P2的压力达到;填入下表2;8.保持负压力输入P2压力不变,减小正压力输入P1的压力,每隔记下模块输出Uo2的P1-Uo2曲线图P1/kPU o 2/V电压值;直到P1的压力为;填入下表3;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,每隔记下模块输出Uo2的电压值;直到P2的压力为;填入下表;10.实验结束后,关闭实验台电源,整理好实验设备; 五、实验数据记录与分析表1用matlab 绘制P1-Uo2曲线图如下图所示2、保持正压力输入P1压力不变,增大负压力输入P2的压力表2用matlab 绘制P2-Uo2曲线图如下图所示0.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.050.0550.060.0650.070.0750.080.0850.09减小P2-Uo2曲线P2/ kPU o 2/ V0.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.050.0550.060.0650.070.0750.080.0850.09减小P1-Uo2曲线图P1/kPU o 2/ V3、保持负压力输入P2压力不变,减小正压力输入P1的压力表3用matlab 绘制P1-Uo2曲线图如下图所示0.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.050.0550.060.0650.070.0750.080.0850.09减小P2-Uo2曲线P2/ kPU o 2/ VP1-Uo2拟合直线P1/kPU o 2/V表4用matlab 绘制的P2-Uo2曲线图如下图所示5、灵敏度及非线性误差计算线性拟合直线的斜率即为所求的灵敏度,故对上面的曲线图依次进行线性拟合,如下图所示红色为拟合直线,并由此算出其灵敏度和非线性误差;灵敏度L=ΔU/ΔP =拟合直线斜率 非线性误差δf =Δm/y F..S ×100% Δm 为输出值与拟合直线的最大偏差,y F ·S 为满量程输出平均值1P2-Uo2曲线图气压P2/kPU o 2/ V减小P1-Uo2曲线图P1/kPU o 2/ Vy = p1x + p2 p1 = p2 = 由图读出Δm=故 灵敏度S =L=ΔU/ΔP =p1=kp非线性误差δf = ×100%=% 2y = p1x + p2 p1 = p2 = 由图读出Δm= 故 灵敏度L=ΔU/ΔP =p1= v/kp 非线性误差δf = ×100%=% 3y = p1x + p2 p1 = p2 = 由图读出Δm= 故 灵敏度L =ΔU/ΔP =p1=kp 非线性误差δf = ×100%=%减小P2-Uo2曲线P2/ kPU o 2/ V4y = p1x + p2 p1 = p2 = 由图读出Δm= 故 灵敏度L =ΔU/ΔP =p1=kp 非线性误差δf =×100%=%六、实验报告1.根据实验所得数据,计算压力传感器输入PP1-P2—输出Uo2曲线;计算灵敏度L=ΔU/ΔP,非线性误差δf ;图11-2 扩散硅压力传感器接线图。

实验四十五酒精传感器测量实验

实验四十五酒精传感器测量实验

实验四十五酒精传感器测量实验
一、实验目的
了解酒精传感器的原理与应用。

二、实验内容
通过对酒精敏感的气敏传感器的实验来验证气敏传感器的特性。

三、实验仪器
传感器检测技术综合实验台、气敏传感器实验模块、酒精少许、导线。

四、实验原理
气敏传感器的核心器件是半导体气敏元件,不同的气敏元件对不同的气体敏感度不同,当传感器暴露于使其敏感的气体之中时,电导率会发生变化,当加上激励电压且负载条件确定时,负载电压就会发生相应的变化,由此可测得被测气体浓度的变化。

A
图45-1 酒精传感器内部结构图Array图45-2 酒精传感器单元测量电路原理图
五、实验注意事项
1、实验操作中不要带电插拔导线,应该在熟悉原理后,按照电路图连接,检查无误后,
方可打开电源进行实验。

2、严禁将任何电源对地短路。

六、实验步骤
1、用导线将+5V电源引入到气敏传感器实验模块电源单元。

2、用导线将电源单元的VCC和酒精传感器单元的VCC插孔相连。

3、打开主台体电源开关和气敏传感器实验模块电源开关。

4、用棉球蘸上少量酒精,放在酒精传感器的上方,用电压表观察J4输出的电压变化,并观察其变化趋势。

5、实验完毕后,关闭所有电源,拆除导线并放置好。

七、思考题
如果增大酒精棉花的湿度,电压表的读数会增大还是减少?为什么?。

扩散硅压力传感器(MPX)实验

扩散硅压力传感器(MPX)实验

福建江夏学院
《传感器技术》实验报告
姓名班级学号实验日期
课程名称传感器技术指导教师成绩
实验名称:扩散硅压力传感器(MPX)实验
一、实验目地:
1. 掌握扩散硅压阻式传感器的工作原理
2. 了解扩散硅压阻式传感器的电路连接
二、实验原理:
MPX压阻式传感器芯片是用集成工艺技术在硅片上制造出四个呈X型的等值电阻组成的电路,它用激光修正,温度补偿,所以线性好,灵敏度高,重复性好,其工作原理及实验接线如图(22)
(图22)
本实验中所用的压阻式传感器为差压式,无外加压力时电路平衡输出出,受压时则输出与压力大小成正比的电压信号。

三、实验环境:
MPX压力传感器,公共电路模块(三)、气压源、胶管、电压表
四、实验步骤:
1、连接主机与实验模块的电源线及探头连接线,胶管连接气源输出与压力传感器输入口(传感器另一接口感受大气压力)。

2、开启主机电源,调节电桥WD调平衡电位器,使实验模块输出为零,开启气源开
关,逐步加大气压,观察随气压上升模块电压输出的变化情况。

3、待到气压相对稳定后,调节模块增益使输出电压值与气压值成一比例关系,并记录P(p)值与Vmv值。

在坐标上作出V-P曲线,验证传感器的线性度与灵敏度。

注意事项:
如果无法通过WD调零,可以在B和地之间并联一个电阻,用以调整电桥。

气源平时应关闭,以免影响其它电路工作,胶管尽量避免油污,以免造成老化破损。

酒精传感器实训报告范文

酒精传感器实训报告范文

一、实习目的本次实习旨在通过实践操作,深入了解酒精传感器的原理、结构、性能特点以及应用场合,掌握酒精测试电路的设计与制作方法,提高动手能力和工程实践能力。

二、实习内容1. 酒精传感器原理与结构酒精传感器是一种将酒精浓度转化为电信号的装置,其主要原理是利用酒精分子与传感材料发生化学反应,从而改变传感器的电学特性。

常见的酒精传感器有MQ-3型气敏传感器、TGS811型气敏传感器等。

MQ-3型气敏传感器采用SnO2作为传感材料,具有灵敏度高、响应速度快、稳定性好等优点。

其结构主要由传感元件、加热丝、电极和外壳组成。

2. 酒精测试电路设计酒精测试电路主要包括信号采集、信号处理、显示和报警等部分。

(1)信号采集:将酒精传感器输出的模拟信号接入单片机或微控制器进行采集。

(2)信号处理:对采集到的模拟信号进行放大、滤波、A/D转换等处理,得到数字信号。

(3)显示:将数字信号显示在LCD显示屏上,直观地显示酒精浓度。

(4)报警:当酒精浓度超过设定值时,发出报警信号。

3. 酒精测试电路制作(1)元器件准备:MQ-3型气敏传感器、放大电路、滤波电路、A/D转换器、单片机、LCD显示屏、按键、蜂鸣器等。

(2)电路板设计:根据电路原理图,设计电路板,并焊接元器件。

(3)电路调试:对电路进行调试,确保各部分功能正常。

三、实习过程1. 理论学习:首先,我们学习了酒精传感器的原理、结构、性能特点和应用场合,了解了MQ-3型气敏传感器的技术参数和操作方法。

2. 电路设计:根据酒精测试电路的原理,我们绘制了电路原理图,并选择了合适的元器件。

3. 电路制作:在指导老师的帮助下,我们完成了电路板的制作,并焊接了元器件。

4. 电路调试:对电路进行调试,检查各部分功能是否正常,包括信号采集、信号处理、显示和报警等。

5. 性能测试:将酒精传感器放置在酒精蒸气环境中,测试电路的响应速度、灵敏度和准确性。

四、实习成果1. 成功制作了一台酒精测试电路,实现了酒精浓度的检测和显示。

实验七 扩散硅压阻式压力传感器压力实验

实验七  扩散硅压阻式压力传感器压力实验

自动化与电气工程类基础实验实验报告实验名称:压力传感器、电容式传感器实验指导老师:雷璐宁班级:智能电网0861202班成员:彭伟平2012212822、吴志辉2012212807实验七 扩散硅压阻式压力传感器压力实验一、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、气室、气压表、差动放大器、电压放大器、电压温度频率表 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,可以制备各种压力传感器。

摩托罗拉公司设计出X 形硅压力传感器,如图7-1所示,在单晶硅膜片表面形成4个阻值相等的电阻条。

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如图7-1,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(本实验采用改变气室内的压强的方法改变剪切力的大小),在垂直于电流方向将会产生电场变化i E ⋅∆=ρ,该电场的变化引起电位变化,则在与电流方向垂直的两侧得到输出电压Uo 。

i d E d U O ⋅∆⋅=⋅=ρ (7-1) 式中d 为元件两端距离。

实验接线图如图7-2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<P2时,输出为负(P1与P2为传感器的两个气压输入端所产生的压强)。

图7-1 扩散硅压力传感器原理图图7-2 扩散硅压力传感器接线图四、实验内容与步骤1. 按图7-2接好“差动放大器”与“电压放大器”,“电压放大器”输出端接电压温度频率表(选择U ,20V 档),打开直流电源开关。

(将“2~20V 直流稳压电源”输出调为5V)2.调节“差动放大器”与“电压放大器”的增益调节电位器到中间位置并保持不动,用导线将“差动放大器”的输入端短接,然后调节调零电位器使电压温度频率表显示为零。

实验一扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验

实验一扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验

实验一扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验实验目的:1. 熟悉扩散硅压阻式压力传感器的工作原理和特性。

2. 了解扩散硅压阻式压力传感器的使用方法和注意事项。

3. 利用扩散硅压阻式压力传感器进行压力测量实验。

实验器材:1. 扩散硅压阻式压力传感器2. 数字万用表3. 压力泵4. 接线板、导线等实验原理:扩散硅压阻式压力传感器是利用扩散硅作为敏感元件的压力传感器。

当扩散硅受到外界压力作用时,会产生微小的形变,从而改变扩散硅的电阻值。

通过电路对电阻值的变化进行放大和处理,最终转换成电压信号作为输出,实现压力的测量。

实验步骤:1. 将扩散硅压阻式压力传感器连接到接线板上,注意仔细阅读连接图并正确连接。

2. 将数字万用表连上扩散硅压阻式压力传感器的输出端口,选择电压测量档位,并将数显切换为直流电压。

3. 将压力泵连接到扩散硅压阻式压力传感器的压力输入端口,打开压力泵。

4. 按照设定步骤开始进行实验,观察和记录压力泵的压力输出值以及扩散硅压阻式压力传感器的电压输出值。

5. 在测量结束后,关闭压力泵,并将扩散硅压阻式压力传感器从电路中拆开。

实验结果分析:通过扩散硅压阻式压力传感器测量实验,我们能够得出被测压力值和输出电压值之间的关系。

由于具有较好的灵敏度和稳定性,扩散硅压阻式压力传感器被广泛应用于压力测量领域,如航空、采矿、化工、医疗等领域。

注意事项:1. 在进行实验前,必须确认设备和电路是否连接正确,避免短路或其他故障发生。

2. 在使用压力泵时,应注意安全防范措施,避免压力泵爆炸等危险事件发生。

3. 在电路连接和处理信号时,应注意干扰和噪声的影响,保证测量精度的准确性。

4. 在实验过程中,如有异常情况发生应及时停止实验,并排除故障,确保实验结果可靠有效。

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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: 2013.06.17~2013.06.21指导教师:胥飞2013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。

传感器技术是现代信息技术的三大支柱之一,其应用的数量和质量已被国际社会作为为衡量一个国家智能化、数字化、网络化的重要标志。

近年来,随着国家资金投入大的增加,我国压阻式传感器有了较快的发展,某些传感器如矩形双岛膜结构的6KPa微压传感器的性能甚至优于国外,其非线性滞后、重复性均小于5×10-4FS,分辨率优于20Pa,具有较高的过压保护范围以及可靠性。

但是就总体而言,我国压阻式传感器的研究,在产量和批量封装等方面还存在不足,精度、可靠性、重复性尚待提高,离市场需求级国际水平还有较大差距。

1.2 课题开发的目的和意义日常生活和生产中,我们常常想了解温度、流量、压力、位移、角度等一系列参数,压力传感器技术在诸多领域中相对而言最为成熟。

根据工作原理的不同,压力传感器通常可以分为机械膜片、硅膜片电容性、压电性、应变性、光纤、霍尔效应、压阻式压力传感器等。

压阻式传感器又包括扩散硅型和应变片型传感器,扩散硅压阻式传感器由于具有结构简单、可微型化、输出信号大、精度高、分辨率高、频响高、低功耗、体积小、工作可靠等突出特点而在压阻式压力传感器市场中占据更大的份额。

2.设计方案2.1设计要求1.了解扩散硅压阻式压力传感器的工作原理;2.掌握扩散硅压阻式压力传感器调理电路和AD转换;3.了解非线性特性和其校正方式;4.使用单片机读取转换值并显示。

2.2设计思路利用全桥测量原理,通过对电路输出电压和标准压强的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量的变化改为压力的变化,即可以测出一定范围内的压力值。

其中测量电路中最主要的元器件就是扩散硅压阻式压力传感器。

本设计采用全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。

而运算放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的进行各种转换处理的要求。

ADC0809 的A/D转换作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,由六位八段数码管显示出测量结果。

3.硬件设计3.1电路总框图该扩散硅压阻式压力传感器实验,采用筒式压力传感器,输出信号通过AD转换器实现模拟到数字的转换,再经过89C51芯片,在LED数码管显示所要的结果。

总的电路构建框图如下。

图3.1基于MCS-51单片机为核心压力传感器实验构建框图3. 2传感器电路模块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,输出电压的变化即反映了其所受到的压力变化。

图3.2扩散硅压阻式压力传感器扩散硅压力传感器工作原理:被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,和用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。

扩散硅压力传感器内部结构简图如下:1-低压腔 2-高压腔 3-硅杯 4-引线 5-硅膜片图3.3结构简图3. 3 A/D变换电路模块ADC芯片型号很多,在精度、速度和价格方面千差万别、,较为常见的ADC主要有逐次逼近型、双积分型和电压—频率变换型三种。

这里我们选用逐次逼近型,即ADC0809。

它由±5V电源供电,片内带有锁存功能的8路模拟多路开关,片内具有多路开关的地址译码器和锁存电路、高阻抗斩波器、稳定的比较器,256Ω电阻T型网络和树状电子开关以及逐次逼近寄存器。

输出具有TTL三态锁存缓冲器,可直接接到单片机数据总线上。

通过适当的外接电路,ADC0809可对0V~5V 的双极性模拟信号进行转换。

ADC0809是28脚双列直插式封装,引脚图如图3-3 所示。

各引脚功能说明如下:2-1 ~2-8:8位数字量输出引脚,由最低引脚到最高引脚。

IN0—IN7:8路模拟量输入引脚。

VCC:+5V工作电压。

GND:地。

REF(+):参考电压正端。

REF(—):参考电压负端。

START:A/D转换启动信号输入端。

ALE:地址锁存允许信号输入端。

以上两个信号用于启动A/D转换。

EOC:转换结束信号输出引脚。

开始转换时为低电平,转换结束时为高电平。

OE:输出允许控制端。

用以打开三态数据输出锁存器。

CLK:时钟信号输入端。

ADDA、ADDB、ADDC:地址输入线。

经译码后可选通IN0—IN7 8个通道的一个通道进行转换。

图3.4 ADC0809引脚图ADC0809的内部逻辑结构图如下图所示:图3.5 ADC0809的内部逻辑结构图图中多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用一个A/D转换器进行转换,这是一种经济的多路数据采集方法地址锁存与译码电路完成对ABC 3个地址位进行锁存和译码,其译码输出用于通道选择,其转换结果通过三态输出锁存器存放输出,因此可以直接与系统数据总线相连,传感器桥路输出的电压经过比例变换后转换成二进制码的形式送入P0口。

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