2022年传感器原理作业.docx

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1、精品学习资源试验一的数据处理欢迎下载精品学习资源WgUmV运算灵敏度公式为：SU /W ；以下图为输出电压与所加负载的关系图由上图我们可知 :S=0.2924g/mVR2=0.9992R 为相关系数运算非线性误差的公式为：f 1m/ yFs100%由上图可知m =57-57*R=57-57*0.9992依据原始记录纸上的表1 1 记录的数据得到的U与 W 是：欢迎下载精品学习资源202020202020202020205556666666欢迎下载精品学习资源f 1m/ yFs100%100%=0.04%欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源摸索题：分析产生非线性误差的缘由；答：电阻阻值的相对

2、变化大时，非线性度越大；在运算是我们忽视了R / R 这一项，所以欢迎下载精品学习资源实际测量中，输出电压与R / R 不呈线性关系，从而产生了非线性误差；欢迎下载精品学习资源试验二的数据处理欢迎下载精品学习资源依据原始记录纸上的表21 记录的数据得到的U与 W 是：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源W20202020202020202020gUmV22232323242323232324运算灵敏度公式为：SU /W ；以下图为输出电压与所加负载的关系图由上图我们可知 :运算非线性误差的公式为：f 1m/ yFs100%由上图可知m = 1191190.9999f 1m/ yFs100%

3、100%=0.008%欢迎下载精品学习资源由此可见使用板桥测量电路几乎不存在非线性误差摸索题 ：分析为什么半桥的输出灵敏度比单臂时高了一倍，而非线性误差也得到了转变？答：差动电桥安装了两个工作应变片，一个受拉应变，一个受压应变，所以通过运算与分析可知，在相同条件下， 差动电桥电压灵敏度是单臂工作室的两倍，同时仍具有温度补偿作用，欢迎下载精品学习资源输出电压与R / R 呈线性关系，股也大大改善了非线性误差；欢迎下载精品学习资源试验三的数据处理欢迎下载精品学习资源W20202020202020202020gUmV12121211131211121212运算灵敏度公式为：SU /W ；以下图为输出

4、电压与所加负载的关系图由上图我们可知 :运算非线性误差的公式为：f 1m/ yFs100%由上图可知m = 231231R2312311.00000依据原始记录纸上的表3 1 记录的数据得到的U与 W 是：欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源f 1m/ yFs100% =0/200100%=0欢迎下载精品学习资源由此可见使用全桥测量电路不存在非线性误差摸索题 ：比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，并从理论上加以分析比较， 得出相应结论；答：灵敏度的比较是：单臂半桥 半桥 全桥,单臂工作时接入了一片应变片， 半桥工作时接入了两片应变片，而全桥工作时接入了四片应变片，这就是他，它们工

5、作时灵敏度和非线性度不同的根本缘由，经运算与分析它们的测量电路，便得到以上结论；欢迎下载精品学习资源试验四的数据处理欢迎下载精品学习资源依据原始记录纸上的表4 1 记录的数据得到的U与 W 是：欢迎下载精品学习资源W20202020202020202020gUmV19202021192119212020运算灵敏度公式为：SU /W ；以下图为输出电压与所加负载的关系图：由上图我们可知 :S=1.0058g/mV其误差为：y1.1333mV欢迎下载精品学习资源运算非线性误差的公式为： 由上图可知m =0f 1m/yFs100%欢迎下载精品学习资源f 1m/yFs100% =0欢迎下载精品学习资源

6、摸索题： 分析什么因素会导致电子秤的非线性误差增大，怎么排除， 假设要增加输出灵敏度， 应实行哪些措施？答：环境因素和试验器材的校正不准会导致非线性误差增大，通过多次校正， 通过调剂变位器可以减小甚至是排除误差，假设要增加输出灵敏度可以增加相形放大电路；欢迎下载精品学习资源试验五数据处理依据原始记录纸上的表5 1 记录的数据得到的 Vop-p X 曲线如下：分别作出量程为1mm 和3mm 灵敏度和非线性误差：3.627mm ；输出电压范畴是： 2800mV 1900mV 欢迎下载精品学习资源由上图可知： s1610mV/ mm运算非线性误差的公式为：fm/yFs欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品

7、学习资源m28002800R2800 10.99812.66mV欢迎下载精品学习资源f 12.66 / 2800100%0.095%欢迎下载精品学习资源13.127mm ；输出电压范畴是： 240mV 3500mV 欢迎下载精品学习资源由上图可知： s2547.31mV/ mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源运算非线性误差的公式为：fm/ yFs欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源m35001R350010.99657mV欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源f 27 / 3500100%0.2%欢迎下载精品学习资源摸索题：1、用差动变压器测量较高频率的振幅，例如1KHZ 的振动

8、振幅，可以吗？差动变压器测量频率的上限受什么影响？答：可以，一般说来，差动变压器是用于测量位移、压力、振动等非电量参量的传感器件的；因而，其灵敏度要求高，线性要好；因而，要采纳线性整流电路来进行整流；线性整流 电路的构成是：一个将整流电路接到反相运算放大器的反馈回路里并在此输出；运算放大器、整流电路及其外围电路影响其上限频率；2、是分析差动变压器与一般电源变压器的异同答：差动变压器一般用于作为检测元件，而一般变压器一般作为电源变换部件或者信号转换部件； 以 E 型为例；一般变压器的2 个 E 型铁芯磁芯是固定在一起的紧耦合，不期望工作中有任何移动，否就会产生噪声，大功率时甚至可能损坏；而差动变

9、压器的2 个 E 型铁芯磁芯就相反；差动变压器一般分为变面积式和变气隙式；变面积式差动变压器的2个 E 型铁芯磁芯不是固定在一起的，随工作需要移动或者旋转；差动变压器有2 个线圈，一个是鼓励线圈， 另一个是检测线圈， 一般在鼓励线圈诸如一个固定频率固定幅度的信号，通过在检测线圈中的信号猎取差动变压器的变化数据，进而可以运算出距离、 角度或者速度；欢迎下载精品学习资源试验七数据处理依据原始记录纸上的表71 记录的数据得到的幅频特性曲线如下：摸索题：1、提高鼓励频率有哪些优点？但是过高的鼓励频率又会带来哪些不利因素？应怎样确定鼓励频率？答：适当的提高鼓励频率会是输出电压的幅度值也变大，但是当鼓励频

10、率过高到超过某一个 值的时候， 又会使得输出电压幅值逐步减小，所以应将鼓励频率掌握在小于某个能使输出电 压幅度值到达最大的那个频率，然后在这个前提下适当的提高鼓励频率，得到抱负的输出电压幅度值；2、假设用差动变压器式传感器测量振动，测量的频率受什么限制？答：运算放大器、 整流电路及其外围电路影响其上限频率；同时可能受铁磁材料磁感应频率响应上限影响； 但是原就上来说没影响，由于就算磁材料不响应的高频，线圈本身的磁场仍是有互感现象，只不过早已偏离了线性区域了，得到的结论也不准了，需要修正才行欢迎下载精品学习资源试验八数据处理依据表 81 数据作出的电容传感器位移与输出电压关系图如下所示：由上图可知

11、：灵敏度s205.54mV / mm运算非线性误差的公式为：fm/ yFsm585585R58510.9978欢迎下载精品学习资源f0.64 / 585100%0.11%欢迎下载精品学习资源摸索题：1、电容传感器和电感传感器相比，有哪些优缺点？答：电容器传感器的优点是结构简洁,价格廉价，灵敏度高，零磁滞，真空兼容，过载才能强，动态响应特性好和对高温、 辐射、强振等恶劣条件的适应性强等； 缺点是输出有非线性， 寄生电容和分布电容对灵敏度和测量精度的影响较大，以及联接电路较复杂等；2、简述什么是传感器的边缘效应，它会对传感器的性能带来哪些不利影响？答：电容式传感器极板之间存在静电场， 式边缘处的电

12、场分布不匀称， 造成电容的边缘效应， 这相当于再传感器的电容里并联了一个电容， 这就叫边缘效应； 不利影响： 会引起极板间的电场分布不均，导致非线性问题仍让存在，且灵敏度下降；欢迎下载精品学习资源试验九数据处理依据表 91 数据做出 V X 曲线如以下图所示：依据数据运算不同线性范畴时的灵敏度和非线性误差:第一将所测得的数据分成三段，并分别求在这三个不同线性范畴时的灵敏度和非线性误差第一段：位移范畴是：-508mV ；其 V X 曲线如以下图所示：由上图可知：灵敏度s1210.80mV / mm运算非线性误差的公式为：fm/ yFsm1508508R5080.997610.61mV欢迎下载精品

13、学习资源10.61/ 508100%0.12%欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源其次段：位移范畴是：4.4mm；输出电压范畴是： 线如以下图所示：586mV 816mV；其 V X 曲欢迎下载精品学习资源由上图可知：灵敏度2114.73mV / mmm2816816R8160.981217.7 mV27.7 / 816100%0.94%其次段：位移范畴是：以下图所示：6.6mm；输出电压范畴是：827mV873mV ;其 V X 曲线如由上图可知：灵敏度322.364mV / mmm3873873R87310.9099欢迎下载精品学习资源340.15/ 873100%4.6%欢迎下载精品学习资源摸索题： 归纳总结霍尔元件的误差主要有哪几种，各自的产生缘由是什么， 应怎样进行补偿；答：1零位误差；零位误差由不等位电势所造成，产生不等位电势的主要缘由是：两个霍尔电极没有安装在同一等位面上；材料不匀称造成电阻分布不匀称；掌握电极接触不良，造成电流分布不匀称； 补偿方法是加一不等位电势补偿电路；2温度误差；由于半导体对温 度很敏锐， 因而其霍尔系数、 电阻率、 霍尔电势的输入、 输出电阻等均随温度有明显的变化， 导致了霍尔元件产生温度误差；补偿方法是采纳恒流源供电和输入回路并联电阻；欢迎下载精品学习资源传感器原理试验报告班级：电科 092：魏华珍组号： 13欢迎下载