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扩散硅压力传感器(MPX)实验

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

压力传感器工作原理

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、应变片压力传感器原理与应用: 在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。 1.1、金属电阻应变片的内部结构:它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1.2、电阻应变片的工作原理:金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示: 式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m)

压力传感器 HX711 程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long uchar code table[]="0123456789"; uchar code table1[]=".Kg"; sbitlcden=P3^4; sbitlcdrs=P3^5; sbit ADDO=P2^3; sbit ADSK=P2^4; sbit beep=P2^2; uintshiqian,qian,bai,shi,ge; ulongzhl; void delay(uintms) { uinti,j; for(i=ms;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } voidwrite_com(uchar com) { lcdrs=0; P1=com; delay(10); lcden=1; delay(5); lcden=0; } voidinit() { lcden=0; write_com(0x38);//0011 1000 显示模式16*2显示,5*7点阵,8位数据接口 write_com(0x0c);//0000 1100 开显示不显示光标光标不闪烁 write_com(0x06);//0000 0110 当读或写一字符后地址指针加一且光标加一,显示不移动write_com(0x01);//0000 0001 显示清零数据指针清零 } voidwrite_data(uchar date) {

P1=date; delay(10); lcden=1; delay(5); lcden=0; } void display() { ulongtamp,zhl; if(zhl>0||zhl<16777216)//进行判断是否满足条件 { tamp=((zhl*298)/100000)-24714;//进行AD转换计算 shiqian=tamp/10000; //进行计算 qian=tamp%10000/1000; bai=tamp%10000%1000/100; shi=tamp%10000%1000%100/10; ge=tamp%10000%1000%100%10; write_com(0x80+0x05); //表示使用哪个1602中的地址显示 write_data(table[shiqian]); // 显示值 delay(50); write_com(0x80+0x06); //表示使用哪个1602中的地址显示 write_data(table[qian]); // 显示值 delay(50); //延时,主要是用来解决显示屏是否忙还是不忙 write_com(0x80+0x07); write_data(table1[0]); delay(50); write_com(0x80+0x08); write_data(table[bai]); delay(50); write_com(0x80+0x09); write_data(table[shi]); delay(50); write_com(0x80+0x0A); write_data(table[ge]);

扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验讲解

实验四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+4V、±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,,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。 四、实验内容与步骤 1.扩散硅压力传感器MP×10已安装在压力传感器模块上,将气室1、2的活塞退到20ml处,并按图4-1接好气路系统。其中P1端为正压力输入、P2端为负压力输入,P×10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;当P1<P2时,输出为负。 2.检查气路系统,分别推进气室1、2的两个活塞,对应的气压计有显示压力值并能保持不动。 3. 接入+4V、±15V直流稳压电源,模块输出端Uo2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. 退回气室1、2的两个活塞,使两个气压计均指在“零”刻度处,将MP×10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,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;填入表4-1。 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,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;填入表4-2。 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的压力达到0.0Mpa;填入表4-3。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的压力达到0.0Mpa;填入表4-4

压力传感器工作原理

电阻应变式压力传感器工作原理细解 2011—10-14 15:37元器件交易网 字号: 中心议题: 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统得软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案: 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出得模拟变量,然后用INA118放大器将此信号放大,用7715A/D 进行模数转换,将转换完成得数字量经单片机处理,最后由LCD 将其显示,采用LM334 做得精密5 V 恒流源为电桥电路供电,完成了微压力传感器接口电路设计,既能保证检测得实时性,也能提高测量精度。 微压力传感器信号就是控制器得前端,它在测试或控制系统中处于首位,对微压力传感器获取得信号能否进行准确地提取、处理就是衡量一个系统可靠性得关键因素.后续接口电路主要指信号调节与转换电路,即能把传感元件输出得电信号转换为便于显示、记录、处理与控制得有用电信号得电路。由于用集成电路工艺制造出得压力传感器往往存在:零点输出与零点温漂,灵敏度温漂,输出信号非线性,输出信号幅值低或不标准化等问题。本文得研究工作,主要集中在以下几个方面: (1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统得组成与工作原理。

(2)系统得硬件设计,介绍主要硬件得选型及接口电路,包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3)对系统采用得软件设计进行研究,并简要阐述主要流程图,包括主程序、A/D转换程序、1602显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器就是由电阻应变片组成得测量电路与弹性敏感元件组合起来得传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时,将产生应变,粘贴在表面得电阻应变片也会产生应变,表现为电阻值得变化。这样弹性体得变形转化为电阻应变片阻值得变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接,两输入端施加一定得电压值,两输出端输出得共模电压随着桥路上电阻阻值得变化增加或者减小。一般这种变化得对应关系具有近似线性得关系。找到压力变化与输出共模电压变化得对应关系,就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂得电阻状态都将改变,电桥得电压输出会有变化. 式中:Uo为输出电压,Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔRi 〈

光纤压力传感器实验

光纤压力传感器实验 一、实验目的 1、了解并掌握传导型光纤压力传感器工作原理及其应用 二、实验内容 l、传导型光纤压力传感光学系统组装调试实验; 2、发光二极管驱动及探测器接收实验; 3、传导型光纤压力传感器测压力原理实验。 三、实验仪器 1、光纤压力传感器实验仪1台 2、气压计1个 3、气压源l套 4、光纤1根 5、2#迭插头对若干 6、电源线1根 四、实验原理 通常按光纤在传感器中所起的作用不同,将光纤传感器分成功能型(或 称为传感型)和非功能型(传光型、结构型)两大类。功能型光纤传感器使 用单模光纤,它在传感器中不仅起传导光的作用,而且又是传感器的敏感元件。但这类传感器的制造上技术难度较大,结构比较复杂,且调试困难。 非功能型光纤传感器中,光纤本身只起传光作用,并不是传感器的敏感元件。它是利用在光纤端面或在两根光纤中间放置光学材料、机械式或光学式的敏感元件感受被测物理量的变化,使透射光或反射光强度随之发生变化。所以这种传感器也叫传输回路型光纤传感器。它的工作原理是:光纤把测量对象辐射的光信号或测量对象反射、散射的光信号直接传导到光电元件上,实现对被测物理量的检测。为了得到较大的受光量和传输光的功率,这种传感器所使用的光纤主要是孔径大的阶跃型多模光纤。光纤传感器的特点是结构简单、可靠,技术上容易实现,便于推广应用,但灵敏度较低,测量精度也不高。 本实验仪所用到的光纤压力传感器属于非功能型光纤传感器。 本实验仪重点研究传导型光纤压力传感器的工作原理及其应用电路设计。在传导型光纤压力传感器中,光纤本身作为信号的传输线,利用压力一电一光一光一电的转换来实现压力的测量。主要应用在恶劣环境中,用光纤代替普通电缆传送信号,可以大大提高压力测量系统的抗干扰能力,提高测量精度。 相关参数: l、光源 高亮度白光LED,直径5mm

压力传感器工作原理

电阻应变式压力传感器工作原理细解 2011-10-14 15:37元器件交易网 字号: 中心议题: 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统的软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案: 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量,然后用INA118放大器将此信号放大,用7715A/D 进行模数转换,将转换完成的数字量经单片机处理,最后由LCD 将其显示,采用LM334 做的精密5 V 恒流源为电桥电路供电,完成了微压力传感器接口电路设计,既能保证检测的实时性,也能提高测量精度。 微压力传感器信号是控制器的前端,它在测试或控制系统中处于首位,对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。后续接口电路主要指信号调节和转换电路,即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在:零点输出和零点温漂,灵敏度温漂,输出信号非线性,输出信号幅值低或不标准化等问题。本文的研究工作,主要集中在以下几个方面:

(1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。 (2)系统的硬件设计,介绍主要硬件的选型及接口电路,包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3)对系统采用的软件设计进行研究,并简要阐述主要流程图,包括主程序、A/D 转换程序、1602显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时,将产生应变,粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变,表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接,两输入端施加一定的电压值,两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系,就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂的电阻状态都将改变,电桥的电压输出会有变化。 式中:Uo 为输出电压,Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔRi <

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 A ρρ????=+- (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4.3.1 1—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

扩散硅压阻式压力传感器的压力测量讲解

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) 3.3A/D变换电路模块 (4) 3.4八段数码管显示 (8) 3.5AT89S52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。

压力传感器原理【详解】

压力传感器原理 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 一.压力传感器原理 一些常用传感器原理及其应用: 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。

金属电阻应变片的内部结构 1、应变片压力传感器原理 如图1所示,是电阻应变片的结构示意图,它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示: 式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω?cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m) 我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长

51单片机压力传感器

目录 一、设计题目与设计任务....................... 错误!未定义书签。 1.设计题目:单片机压力测控系统设计........... 错误!未定义书签。 2.设计任务................................... 错误!未定义书签。 二、前言..................................... 错误!未定义书签。 三、主体设计................................. 错误!未定义书签。 1、系统设计.................................. 错误!未定义书签。 2、系统框图.................................. 错误!未定义书签。 3、设计思路.................................. 错误!未定义书签。 4、压力传感器和A/D转换芯片选择.............. 错误!未定义书签。(1)压力传感器1210—030 G—3 S ............. 错误!未定义书签。 (2)AD模数转换芯片ADC0809 ............... 错误!未定义书签。 四、参考文献................................. 错误!未定义书签。 五、结束语................................... 错误!未定义书签。 六、完整程序................................. 错误!未定义书签。 七、仿真结果................................. 错误!未定义书签。 八、程序流程图............................... 错误!未定义书签。

实验九.进气管绝对压力传感器检修

实验九:进气管绝对压力传感器检测 一、实验目的和要求: 1.掌握进气管绝对压力传感器的结构及工作原理。 2.掌握进气管绝对压力传感器的检测方法。 二、实验设备及器材 丰田8A电喷发动机故障实验台1台、数字万用表几块、手动真空泵 三、实验内容及步骤 本次实验的内容主要是检测进气管绝对压力传感器。 在汽油机上,进气管绝对压力传感器是用来测量进气管内气体的绝对压力,并将信号送入ECU,作为燃油喷射控制和点火控制的主控制信号。进气管绝对压力传感器按照检测原理分为压敏电阻式、电容式、膜盒式、表面弹性波式等,但目前应用最广泛的是压敏电阻式和电容式。这里主讲述压敏电阻式进气管绝对压力传感器的检测方法,与ECU的连接电路如图1所示。 图1 压敏电阻式进气管绝对压力传感器电路 ECU通过Vcc端子给传感器提供标准的5V参考电压,传感器信号经PIM端子输送给ECU,E2为搭铁端子。 检测步骤如下: 1.电源电压检测: 点火开关置于“OFF”位置,拆开线束插接器。然后将点火开关置于“ON”位置(不起动发动机),在线束侧用万用表电压当测量线束插接器电源端子Vcc 和搭铁端子E2之间的电压,其电压值应为4.5~5.5V。如有异常,应检查进气管绝对压力传感器与ECU 之间的线路是否导通。若断路,应更换或修理线束。 2.输出信号电压检测: 将点火开关置于“ON”位置(不起动发动机),拆下连接进气歧管绝对压力传感器与进气歧管的真空软管,然后用真空泵向进气歧管绝对压力传感器内施加真空,同时在ECU侧用万用表电压挡测量端子PIM与E2之间的传感器输出信号电压,将测量的数据填入表1中。 表1 输出信号电压测量记录表

扩散硅压力传感器技术简介

扩散硅压力传感器技术简介 一、一般介绍: 硅单晶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)。用此材料制成的电阻也就出现极大变化,这种物理效应称为压阻效应。利用压阻效应原理,采用集成工艺技术经过掺杂、扩散,沿单晶硅片上的特点晶向,制成应变电阻,构成惠斯凳电桥,利用硅材料的弹性力学特性,在同一切硅材料上进行各向异性微加工,就制成了一个集力敏与力电转换检测于一体的扩散硅传感器。给传感器匹配一放大电路及相关部件,使之输出一个标准信号,就组成了一台完整的变送器。 二、技术特点: 1、灵敏度高 扩散硅敏感电阻的灵敏因子比金属应变片高50~80倍,它的满量程信号输出在80-100mv左右。对接口电路适配性好,应用成本相应较低。由于它输入激励电压低,输出信号大,且无机械动件损耗,因而分辨率极高。 2、精度高 扩散硅压力传感器的感受、敏感转换和检测三位一体,无机械动件连接转换环节,所以重复性和迟滞误差很小。由于硅材料的刚性好,形变小,因而传感器的线性也非常好。因此综合表态精度很高。 3、可靠性高 扩散硅敏感膜片的弹性形变量在微应变数量级,膜片最大位移量在来微米数量级,且无机械磨损,无疲劳,无老化。平均无故障时间长,性能稳定,可靠性高。 4、频响高 由于敏感膜片硅材料的本身固有频率高,一般在50KC。制造过程采用了集成工艺,膜片的有效面积可以很小,配以刚性结构前置安装特殊设计,使传感器频率响应很高,使用带宽可达零频至100千赫兹。

5、温度性能好 随着集成工艺技术进步,扩散硅敏感膜的四个电阻一致性得到进一步提高,原始的手工补偿已被激光调阻、计算机自动修整技术所替代,传感器的零位和灵敏度温度系数已达10-5/℃数量级,工作温度也大幅度提高。 6、抗电击穿性能好 由于采用了特殊材料和装配工艺,扩散硅传感器不但可以做到130℃正常使用,在强磁场、高电压击穿试验中可抗击1500V/AC电压的冲击。 7、耐腐蚀性好 由于扩散硅材料本身优良的化学防腐性能好,即使传感器受压面不隔离,也能在普通使用中适应各种介质。硅材料又与硅油有良好的兼容性,使它在采用防腐材料隔离时结构工艺更易于实现。加之它的低电压、低电流、低功耗、低成本和本质安全防爆的特点,可替代诸多同类型的同功能产品,具有最优良的性能价格比。 三、选项型提要 1、传感器、变送器的选择 用户根据自己所测压力的性质,首先应确定选择表压(相对于当地大气压)、差压、绝对压力或负压品种。如果测量液位,还要确定液位上方是自由大气压还是密封容器压力。如果测量密封承压容器内的液位就应该选用差压产品。 2、产品量程的确定 从产品绝对安全考虑,一般选择使工作压力值在标准量程值的60%-80%为宜,整个测量系统中可能出现的异常情况所导致的过载压力不得超过产品允许的最大 过载。测量动态管路液体压力时,还应考虑水垂效应,适当增大产品载量。 3、产品精度选择 产品等级按多项参数分档,档级越高,价格越贵。用户可依据所检测工况要求各项和某单项参数精度指标,以便用较低的价格实现较高的精度要求。产品给出的三项精度指标是采用国际最小二乘法或端基平移法计算的。选用传感器时。精度等级确定应根据测量系统分配发给传感器的最大误差选项取。有时还应考虑零位时漂、零位和满度温度系数带入的附加误差。

称重压力传感器HX711AD模块电路+程序

称重模块电路+程序(测试通过) 总体电路 电源+串口通讯 单片机最小系统:

存储模块+下载模块+蜂鸣器+矩阵键盘

称重模块: 淘宝链接: 主程序: #include "main.h" #include "LCD1602.h" #include "HX711.h" unsigned long HX711_Buffer = 0; unsigned long Weight_Maopi = 0,Weight_Shiwu = 0; char Price_Count = 0; unsigned char KEY_NUM = 0; unsigned char Price_Buffer[3] = {0x00,0x00,0x00}; unsigned long Money = 0; bit Flag_OK = 0; //**************************************************** //主函数

//**************************************************** void main() { Init_LCD1602(); //初始化LCD1602 LCD1602_write_com(0x80); //指针设置 LCD1602_write_word("Welcome to use! "); //开机画面第一行 Delay_ms(2000); //延时2s loop:Price_Count = 0; Price_Buffer[0] = 0; Price_Buffer[1] = 0; Price_Buffer[2] = 0; Flag_OK = 0; LCD1602_write_com(0x80); //指针设置 LCD1602_write_word("+WEI |PRI | MON "); LCD1602_write_com(0x80+0x40); //指针设置 LCD1602_write_word("0.000| . | . "); Get_Maopi(); //称毛皮重量 while(1) { if( Flag_OK == 0) { Get_Weight(); //称重 //显示当前重量 LCD1602_write_com(0x80+0x40); LCD1602_write_data(Weight_Shiwu/1000 + 0x30); LCD1602_write_data('.'); LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%1000/100 + 0x30); LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%100/10 + 0x30); LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%10 + 0x30); } KEY_NUM = KEY_Scan();

压阻式压力传感器的压力测量实验

实验二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,则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。 图一压阻式压力传感器压力测量实验 三、需用器件与单元: 主机箱、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、将压力传感器安装在实验模板的支架上,根据图二连接管路和电路(主机箱内的气源部分,压缩泵、贮气箱、流量计已接好)。引压胶管一端插入主机箱面板上气源的快速接口中(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: 1端接地线,2端为U0+,3端接+4V电源, 4端为Uo-,接线见图9-2。

2、实验模板上R W2用于调节放大器零位,R W1 调节放大器增益。按图9-2将实 验模板的放大器输出V02接到主机箱(电压表)的Vin插孔,将主机箱中的显示选 择开关拨到2V档,合上主机箱电源开关,R W1 旋到满度的1/3位置(即逆时针旋 到底再顺时针旋2圈),仔细调节R W2 使主机箱电压表显示为零。 3、输入气压,压力上升到4Kpa左右时调节调节Rw2(低限调节),,使电压表显示为相应的0.4V左右。再仔细地反复调节旋钮使压力上升到19Kpa左右时调节差动放大器的增益电位器Rw1(高限调节),使电压表相应显示1.9V左右。 4、再使压力慢慢下降到4Kpa,调节差动放大器的调零电位器,使电压表显示为相应的0.400V。再仔细地反复调节汽源使压力上升到19Kpa时调节差动放大器的增益电位器,使电压表相应显示1.900V。 5、重复步骤4过程,直到认为已足够精度时仔细地逐步调节流量计旋钮,使压力在4-19KPa之间变化,每上升3KPa气压分别读取电压表读数,将数值列于表1。 作业: 1、画出实验曲线,并计算本系统的灵敏度和非线性误差。实验完毕,关闭所有电源。

压力传感器的工作原理

压力传感器的工作原理 您需要登录后才可以回帖登录|注册发布 压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器,并广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 压阻式压力传感器原理与应用: 压阻式压力传感器是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。压阻式传感器常用于压力、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。 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,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。 压阻式压力传感器结构 压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内,引出电极 引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器,它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力,而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔,另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形,直径与厚度比约为20~60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条,并接 成全桥,其中两条位于压应力区,另两条处于拉应力区,相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条?,两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构 成全桥。 电子血压计中压力传感器的原理应用及常见故障 压力传感器是工业生应用中最为常见的一种传感器,其广泛应 用于各种工业自控环境,在医用中常见于电子血压计,下面,便来为您简单介绍一些压力传感器原理应用及常见故障。 电子血压计压力传感器的工作原理及应用 压力传感器一般有电容式的和压阻式的。电容式的利用两片金 属间的电容变化来对应压力值,压阻式利用电阻值变化来对应压力值。 电子血压计压力传感器的常见问题

扩散硅压力变送器

测量仪器在现今市场遍地开花,质量和性能问题仍旧是最广大消费者最在意的方面。扩散硅压力变送器作为正负压力测量仪器,其质量和性能都是得到市场所认可的,更是消费者所信赖的。 扩散硅压力变送器具有工作可靠、性能稳定、安装使用方便、体积小、重量轻、性能价格比高等点,能在各种正负压力测量中得到广泛应用。采用进口扩散硅或芯体作为压力检测元件,传感器信号经高性能电子放大器转换成0-10mA或4-20mA统一输出信号。 可替代传统的远传压力表,霍尔元件、差动变送器,并具有DDZ-Ⅱ及DDZ-Ⅲ型变送器性能。能与各种型号的动圈式指示仪、数字压力表、电子电位差计配套使用,也能与智能调节仪或计算机系统配套使用。 本公司生产的扩散硅变送器选用进口扩散硅压力芯片制成,当外界液位发生变化时,压力作用在不锈钢隔离膜片上,通过隔离硅油传递到扩散硅压力敏感元件上引起电桥输出电压变化,经过精密的补偿技术、信号处理技术、转换成标准的电流信号。该电流信号的变化正比于液位的变化。

1)使用被测介质广泛,可测油、水及与316不锈钢兼容的糊状物,具有一定的防腐能力。 2)高准确度、高稳定性、选用进口原装传感器,线性好,温度稳定性高。 3)体积小、重量轻、安装、调试、使用方便 4)不锈钢全封闭外壳,防水好。 5)压力传感器直接感测被测液位压力,不受介质起泡、沉积的影响。 安徽皖控自动化仪表有限公司成立于2012年,是专业从事工业自动化仪表研究开发、制造的专业厂家之一,注册资金5510万元。自公司成立以来被评为高新技术企业、规模企业、成立有滁州市工业在线检测仪表工程技术研研究中心、获得青年文明号、民营科技企业的称号,市认定企业技术中心证书、高新技术产品认证证书、市科技进步奖。展望未来,安徽皖控自动化仪表有限公司将会不断创新,通过提供具有国际水准的优质产品和卓越的服务为客户创造价值,在发展成为国内过程自动化仪表行业顶级企业的同时,促进中国自动化技

压力传感器仿真程序

#i n c l u d e #include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define BUSY 0x80 //常量定义 #define DATAPORT P0 //ADC0832的引脚 sbit ADCS =P3^5; //ADC0832 chip seclect sbit ADDI =P3^7; //ADC0832 k in sbit ADDO =P3^7; //ADC0832 k out sbit ADCLK =P3^6; //ADC0832 clock signal sbit LCM_RS=P2^0; sbit LCM_RW=P2^1; sbit LCM_EN=P2^2; uchar ad_data; //采样值存储 sbit Alarm_led_red =P1^5; //超过压力表量程最大值红色led 报警定义 sbit Alarm_led_green=P1^6; //低于压力表量程最小值绿色led 报警定义 //adc采样值存储单元 char press_data; //标度变换存储单元 unsigned char ad_alarm; //报警值存储单元 unsigned char press_bai=0; //显示值百位 unsigned char press_shi=0; //显示值十位 unsigned char press_ge=0; //显示值个位 unsigned char press_dot=0; //显示值十分位 uchar code str0[]={"Press: . kpa "}; uchar code str1[]={" Check BY Jack "}; void delay(uint); void lcd_wait(void); void delay_LCM(uint); //LCD延时子程序 void initLCM( void); //LCD初始化子程序 void lcd_wait(void);

压力传感器程序

#include<12c5a60s2.h> #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define ADC_POWER 0x80 #define ADC_FLAG 0x10 #define ADC_START 0x08 #define ADC_SPEEDLL 0x00 //540个时钟周期转换一次#define ADC_SPEEDL 0x20 //360个时钟周期转换一次#define ADC_SPEEDH 0x40 //180个时钟周期转换一次#define ADC_SPEEDHH 0x60 //90个时钟周期转换一次sbit lcden=P3^4; sbit rs=P3^5; sbit wr=P3^6; sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; uchar code table[]=" Voltage value"; uchar code table1[]=" mV"; uchar t; float AD_val; /************************** 延时函数 **************************/

void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } /************************** 写指令 **************************/ void write_com(uchar com) { rs=0; wr=0; P0=com; lcden=0; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; } /************************** 写数据 **************************/

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