传感器实训报告7.docVIP

实训(验)项目报告 项目编号(Item No.) 实验1.1 Training Item Report 姓 名 Name ** 学 号 Student No. ** 组别 Group 第**组 课程名称 Course 传感器检测与控制综合实践 班级 Class 电测11c1 成绩 Score 项目名称 Item 扩散硅压阻式压力传感器 日期 Date 2013.4.11 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，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，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。 （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P1P2时，输出为正；P1P2时，输出为负。 图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(MP) 0.01 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045 0.050 Uo1（V） 1.71 2.45 3.17 3.80 4.35 4.99 5.68 6.29 6.82 P（MP） 0.055 0.060 0.065 0.070 0.075 0.080 0.085 0.090 0.095 Uo1（V） 7.41 7.90 8.41 8.90 9.39 9.84 10.31 10.68 11.10 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(MP) 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045 0.050 Uo1（V） 10.07 9.60 9.16 8.62 8.15 7.47 6.90 6.34 5.67 P(MP) 0.055 0.060 0.065 0.070 0.075 0.080 0.085 0.090 0.095 Uo1（V） 5.48 4.78 3.94 3.26 2.43 1.78 1.06 0.38 -0.04 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(MP) 0.095 0.090 0.085 0.080 0.075 0.070 0.065 0.060 0.055 Uo1（V） 0.30 -0.54 -1.17 -1.87 -2.54 -3.14 -3.70 -4.22 -4.72 P(MP) 0.05 0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 Uo1（V） 5.37 -5.81 -6.23 -6.65 -7.03 -7.40 -7.73 -8.09 -8.41 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(MP)