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压力传感器

时间：2022-09-02 07:44:42 其他范文收藏本文下载本文

压力传感器（推荐7篇）由网友“快交房租”投稿提供，以下是小编为大家汇总后的压力传感器，希望能够帮助到大家。

压力传感器

篇1：压力传感器

压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器，

我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。

压力传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。

压力传感器有好多种,主要有:

1)利用晶体的压电效应的效应的压力传感器

2)利压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。

在现在压力效应也应用在多晶体上，比如现在的压力陶瓷，包括钛酸钡压力陶瓷、PZT、铌酸盐系压力陶瓷、铌镁酸铅压力陶瓷等等，

压力效应是压力传感器的主要工作原理，压力传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压力传感器只能够测量动态的应力。

压力传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压力式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压力式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压力式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。

压力式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压力传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压力传感器的应用就非常广。

除了压力传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。

压力传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广泛。除了压电传感器之外，还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变式传感器等，这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料，在不同的场合能够发挥它们独特的用途。

篇2：压力传感器常见故障

压力传感器常见故障

摘要：随着传感器技术的不断成熟和发展，在计算机自动化控制领域也得到了广泛的应用，由自动化控制技术为主要控制的机械设备，对各个行业都起到了极大的推动作用。压力传感器构造自动化控制在称量配料、管道压力测试等方面得到应用。因此极大地提高了工作效率。

关键词：传感器;变送器;区别;故障

当今社会是信息化的时代，人们的社会活动主要依靠对信息资源的开发、获取、传输与处理。传感器是现代科学的中枢神经系统，是获取自然领域中信息的主要途径与手段之一。它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。

一、什么是传感器

随着科学技术的不断发展和进步，有很多的技术词汇的含义发生了变化，以至于时常令人产生误解。其中传感器就是一个很好例子。目前人们说的传感器是由是转换元件和敏感元件两个部分组成。其中转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分;敏感元件是指传感器中能够直接感受或响应被测量的部分。由于传感器的输出的通常都是十分微弱的信号，因此需要将其调制与放大。但随着科学技术的不短发展，人们又将这部分电路及电源等电路也一起装在传感器内部。这样，传感器就可以输出便于处理和传输的可用信号了。而在以往技术相对而言较落后的情况下，所谓的传感器是指的.敏感元件，而变送器则是转换元件。

二、如何辨别变送器和传感器

传感器通常由敏感元件和转换元件组成，是能够检测规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称。当传感器的输出为规定的标准信号时，则是变送器。将物理信号转换为电信号的器件称之为传感器，而将非标准电信号转换为标准电信号的仪器称之为变送器。一次仪表指的是现场测量仪表或基地控制表，二次仪表指利用一次表信号完成其他功能。

变送器和传感器共同构成自动控制的监测信号源。不同的传感器和相应的变送器组合在一起可以满足不同物理量的需求。传感器采集到的微弱的电信号是由变送器来放大，将信号放大后以便于转送或启动控制元件。传感器把非电物理量转换成电信号并把这些信号直接传送到变送器。还有一种变送器是将液位传感器里下部的水和上部蒸汽的冷凝水通过仪表管送到变送器的波纹管两侧，以波纹管两侧的差压带动机械放大装置用指针指示水位的一种远方仪表。此外，还有把电气模拟量变换成数字量的也可以叫变送器。

三、压力传感器及变送器容易出现的故障

压力传感器及变送器容易出现的故障主要有以下几种：第一种是压力上去，变送器输也上不去。此种情况，先应检查压力接口是否漏气或者被堵住，如果确认不是，检查接线方式和检查电源，如电源正常则进行简单加压看输出是否变化，或者察看传感器零位是否有输出，若无变化则传感器已损坏，可能是仪表损坏或者整个系统的其他环节的问题;第二种是加压变送器输出不变化，再加压变送器输出突然变化，泄压变送器零位回不去，很有可能是压力传感器密封圈的问题。常见的是由于密封圈规格原因，传感器拧紧之后密封圈被压缩到传感器引压口里面堵塞传感器，加压时压力介质进不去，但在压力大时突然冲开密封圈，压力传感器受到压力而变化。排除这种故障的最佳方法是将传感器卸下，直接察看零位是否正常，若零位正常可更换密封圈再试;第三种是变送器输出信号不稳。这种故障有肯是压力源的问题。压力源本身是一个不稳定的压力，很有可能是仪表或压力传感器抗干扰能力不强、传感器本身振动很厉害和传感器故障;第四种是变送器与指针式压力表对照偏差大。出现偏差是正常的现象，确认正常的偏差范围即可;最后一种易出现的故障是微差压变送器安装位置对零位输出的影响。微差压变送器由于其测量范围很小，变送器中传感元件会影响到微差压变送器的输出。安装时应使变送器的压力敏感件轴向垂直于重力方向，安装固定后调整变送器零位到标准值。

四、压力传感器、变送器使用过程中应注意的事项及维护

1.在使用过程中应注意的事项。变送器在工艺管道上正确的安装位置与被测介质有关，为获效得最佳的测量果，应注意注意几点情况。第一点是防止变送器与腐蚀性或过热的介质接触;第二点是测量液体压力时，取压口应开在流程管道侧面，以避免沉淀积渣;第三点是防止渣滓在导管内沉积;第四点是测量气体压力时，取压口应开在流程管道顶端，并且变送器也应安装在流程管道上部，以便积累的液体容易注入流程管道中;第五点是测量蒸汽或其它高温介质时，需接加缓冲管(盘管)等冷凝器，不应使变送器的工作温度超过极限;第六点是导压管应安装在温度波动小的地方;第七点是冬季发生冰冻时，按装在室外的变送器必需采取防冻措施，避免引压口内的液体因结冰体积膨胀，导至传感器损坏;第八点是接线时，将电缆穿过防水接头或绕性管并拧紧密封螺帽，以防雨水等通过电缆渗漏进变送器壳体内;第九点是测量液体压力时，变送器的安装位置应避免液体的冲击，以免传感器过压损坏。

2.压力变送器的维护。对压力变送器要求每周检查一次，每个月检验一次，主要是清除仪器内的灰尘，对电器元件认真检查，对输出的电流值要经常校对，压力变送器内部是弱电，一定要同外界强电隔开。

参考文献：

[1]包乔琪.也谈DBC型变送器使用注意事项[J].电子仪器仪表用户.1995

篇3：压力传感器实验心得

《传感器及检测技术》教学实践工作总结

本学期，担任《传感器及检测技术》课程的理论和实践教学内容。本课程的实践教学主要是教学实验，在全体同学的大力配合下，比较圆满的完成了实践教学任务，达到了实验的预期目的。现将此课程的实践教学工作总结如下：1、实验计划的制定

为更好的完成实践教学环节，使学生能够真正的在实践环节学到更多的东西，在学期初我就认真研究教材内容和教学大纲要求，针对教学内容和学生特点制定了详细的实验安排，并与实验室老师进行了认真的沟通，充分做好教学实践前的各项准备工作。2、注重理论和实践的结合

每讲授一段内容，就组织同学们做一次实验，让学生把课堂上获得的理论知识及时的得到验证和应用，从而加深对所学内容的理解。同时鼓励同学们利用课余时间多到实验室做一些创造性的实验，提高他们的知识迁移能力和思维能力。3、实验过程的安排

(1)每次实验前，提前下达实验任务，让学生做好实验前的各种准备工作。由班长做好分组工作，每组指定一名组长，实行组长负责制，负责本组的组织和协调工作，。

(2)进实验室时，讲清实验室纪律，不得随意摆弄实验用品，要严格遵守实验章程，在老师的指导下进行各种实验。

(3)实验过程中，认真抓好学生的纪律，不得无故迟到、早退，杜绝做与实验无关的事情。实验过程中教师要不断巡

视及时发现学生们遇到的各种问题，并给与指导或启发。尽量多鼓励、少批评，培养学生的自信心，提高学生学习的积极性。

(4)实验完毕，及时清查实验物品，并督促学生摆放好实验物品，做到物归原位。另外，每组展示实验成果，并派代表做出总结，谈谈实验中遇到的各种问题，并说明做出了怎样的处理，有哪些收获。小组成员之间先进行互评，然后由教师作出补充，并适当给与鼓励。同时督促同学课下认真完成实验报告。4、反思改进在每次实验完毕后，我都把实验中发现的问题进行归纳整理，进行反思，同时向有经验的教师请教，争取在下次实践课中加以改进。

总之，这一个学期的实践教学，总的来说基本上能够按照要求保质保量的完成教学任务，但从中我也发现了一些问题，在今后的教学工作中，我会努力的改进不足的地方，争取把以后的实践教学工作做得更好。

篇4：压力传感器实验心得

在做测试技术的实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我受益匪浅.

在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.比如做应变片的实验,你要清楚电桥的各种接法,如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还不如不做.做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛.

通过这次测试技术的实验,使我学到了不少实用的知识,更重要的是,做实验的过程,思考问题的方法,这与做其他的实验是通用的,真正使我们受益匪浅.实验心得体会

这个学期我们学习了测试技术这门课程，它是一门综合应用相关课程的知识和内容来解决科研、生产、国防建设乃至人类生活所面临的测试问题的课程。测试技术是测量和实验的技术，涉及到测试方法的分类和选择，传感器的选择、标定、安装及信号获取，信号调理、变换、信号分析和特征识别、诊断等，涉及到测试系统静动态性能、测试动力学方面的考虑和自动化程度的提高，涉及到计算机技术基础和基于labview的虚拟测试技术的运用等。

课程知识的实用性很强，因此实验就显得非常重要，我们做了金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较, 回转机构振动测量及谱分析,悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试三个实验。刚开始做实验的时候，由于自己的理论知识基础不好，在实验过程遇到了许多的难题，也使我感到理论知识的重要性。但是我并没有气垒，在实验中发现问题，自己看书，独立思考，最终解决问题，从而也就加深我对课本理论知识的理解，达到了“双赢”的效果。

实验中我学会了单臂单桥、半桥、全桥的性能的验证;用振动测试的方法，识别一小阻尼结构的(悬臂梁)一阶固有频率和阻尼系数;掌握压电加速度传感器的性能与使用方法;了解并掌握机械振动信号测量的基本方法;掌握测试信号的频率域分析方法;还有了解虚拟仪器的使用方法等等。实验过程中培养了我在实践中研究问题，分析问题和解决问题的能力以及培养了良好的工程素质和科学道德，例如团队精神、交流能力、独立思考、测试前沿信息的捕获能力等;提高了自己动手能力，培养理论联系实际的作风，增强创新意识。实验体会

这次的实验一共做了三个，包括：金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较;回转机构振动测量及谱分析;悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试。各有特点。

通过这次实验，我大开眼界，因为这次实验特别是回转机构振动测量及谱分析和悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试，需要用软件编程，并且用电脑显示输出。可以说是半自动化。因此在实验过程中我受易非浅：它让我深刻体会到实验前的理论知识准备，也就是要事前了解将要做的实验的有关质料，如：实验要求，实验内容，实验步骤，最重要的是要记录什么数据和怎样做数据处理，等等。虽然做实验时，指导老师会讲解一下实验步骤和怎样记录数据，但是如果自己没有一些基础知识，那时是很难作得下去的，惟有胡乱按老师指使做，其实自己也不知道做什么。

在这次实验中，我学到很多东西，加强了我的动手能力，并且培养了我的独立思考能力。特别是在做实验报告时，因为在做数据处理时出现很多问题，如果不解决的话，将会很难的继续下去。例如：数据处理时，遇到要进行数据获取，这就要求懂得labview软件一些基本操作;还有画图时，也要用软件画图，这也要求懂得excel软件的插入图表命令。并且在做回转机构振动测量及谱分析实验，获取数据时，注意读取波形要改变采样频率，等等。当然不只学到了这些，这里我就不多说了。

还有动手这次实验，使测试技术这门课的一些理论知识与实践相结合，更加深刻了我对测试技术这门课的认识，巩固了我的理论知识。不过这次实验虽好，但是我认为它安排的时间不是很好，还有测试技术考试时间，因为这些时间安排与我们的课程设计时间有冲突，使我不能专心于任一项，结果不能保证每一个项目质量，所以如果有什么出错请指出!实验体会与感想

经过这次的测试技术实验,我个人得到了不少的收获,一方面加深了我对课本理论的认识,另一方面也提高了实验操作能力。现在我总结了以下的体会和经验。

这次的实验跟我们以前做的实验不同，因为我觉得这次我是真真正正的自己亲自去完成。所以是我觉得这次实验最宝贵，最深刻的。就是实验的过程全是我们学生自己动手来完成的，这样，我们就必须要弄懂实验的原理。在这里我深深体会到哲学上理论对实践的指导作用：弄懂实验原理，而且体会到了实验的操作能力是靠自己亲自动手，亲自开动脑筋，亲自去请教别人才能得到提高的。

我们做实验绝对不能人云亦云，要有自己的看法，这样我们就要有充分的准备，若是做了也不知道是个什么实验，那么做了也是白做。实验总是与课本知识相关的，比如回转机构实验，是利用频率特性分析振动的，就必须回顾课本的知识，知道实验时将要测量什么物理量，写报告时怎么处理这些物理量。

在实验过程中，我们应该尽量减少操作的盲目性提高实验效率的保证，有的人一开始就赶着做，结果却越做越忙，主要就是这个原因。我也曾经犯过这样的错误。在做电桥实验时，开始没有认真吃透电路图，仪器面板的布置及各键的功能，瞎着接线，结果显示不到数据，等到显示到了又不正确，最后只好找同学帮忙。

我们做实验不要一成不变和墨守成规，应该有改良创新的精神。实际上，在弄懂了实验原理的基础上，我们的时间是充分的，做实验应该是游刃有余的，如果说创新对于我们来说是件难事，那改良总是有可能的。比如说，在做电桥实验

中，我们可以通过返回旋动，测量回程误差。

在实验的过程中我们要培养自己的独立分析问题，和解决问题的能力。培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。如果你在实验这方面很随便，抱着等老师教你怎么做，拿同学的报告去抄，尽管你的成绩会很高，但对将来工作是不利的。比如在做回转机构实验中，经老师检查，我们的时域图波形不太合要求，我首先是改变振动的加速度，发现不行，再改变采样频率及采样点数，发现有所改善，然后不断提高逼近，最后解决问题，兴奋异常。在写实验报告，对于思考题，有很多不懂，于是去问老师，老师的启发了我，其实答案早就摆在报告中的公式，电路图中，自己要学会思考。

在这次的实验中，我对一些测试硬件、软件及其使用有了更深刻的认识。比如说，我在电桥实验中，我知道应变片是怎么样的，面板是怎么接电桥的;在回转机构及悬臂梁实验中，我知道压电传感器是如此微小的，怎样通过放大、接口电路进行微机分析，滤波、窗函数的选择，及怎样使用labview采样和分析，另外，用文档形式写报告，是我们以前从来没有尝试过的。可以说，做这次的测试技术实验，我们学生自己的能力得到了充分的发挥，跟以往那些充满条条框框的实验是不同的。

本人认为，在做这次的测试技术实验中，学习labview和传感器是一件最有趣的事情，因为labview这是一个虚拟的平台，它能够对各种测试结果进行准确的分析实在是太神奇了;而传感器则是测试技术的一个必不可少的前提，所以我觉得labview和传感器对测试技术的起到非常重要的作用。

最后，通过这次的测试技术实验我不但对理论知识有了更加深的理解，对于实际的操作和也有了质的飞跃。经过这次的实验，我们整体对各个方面都得到了不少的提高，希望以后学校和系里能够开设更多类似的实验，能够让我们得到更好的锻炼。

篇5：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，许多物理量是非电学量。由于电学量在测量、传送、记录等方面有很多的优点，所以，需要将非电学量换成电学量，这类装置叫传感器。传感器是现代检测和控制系统的重要组成部分，它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。这种非电学量至电学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、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。

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．学习利用逐差法求解实验结果。

原理

非电量电测系统一般包括传感器、测量电路和显示记录三部分，它们的关系如图25－1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25－1 非电量电测系统图25－2 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25－2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0.012～0.050mm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，?F??L；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。即：

?R??L （25－1）图25－3 压力传感器

压力传感器是将四片电阻片分别粘贴在弹性平行梁A的上下两表面适当的位置，如图25

－3。R1 、R2 、R3 、R4是四片电阻片，梁的一端固定，另一端自由，用于加载外力F 。弹性梁受载荷作用而弯曲，梁的上表面受拉，电阻片R1 、R3亦受拉伸作用电阻增大，梁的下表面受压，R2 、R4电阻减小。这样外力F的作用通过梁的形变而使四个电阻片电阻值发生变化，这就是压力传感器。

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2．测量电路。由于电阻的变化是很微小的，因此要求测量电路能精确地测量出这些微小的电阻变化。通常采用我们熟悉的电桥电路并用不平衡电桥进行测量。传感器上的电阻R1 、R2 、R3 、R4接成图25－4的直流桥路，cd两端接稳压电源E ，ab两端为电桥电压输出端，输出电压为U0 ，从图25－4可以有：

U0＝E（

图25－4 图25－

R1R4

）（25－2） ?

R1?R2R3?R4

当电桥平衡时，即U0＝0有：R1・R3＝R2・R4，这是我们非常熟悉的电桥平衡条件。

在传感器上贴的电阻片是四片相同的电阻片，即：

R1＝R2＝R3＝R4＝R （25－3）

所以，当传感器不受外力作用时，电桥满足平衡条件，a 、b两端的电压U0＝0 。当梁受到载荷F的作用，电阻值发生了变化，如图25－5所示，电桥不平衡，则有：

R1??R1R4??R4

U0＝E （25－4） ?

R1??R1?R2??R2R3??R3?R4??R4

大多数情况下：

ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4＝ΔR （25－5）

将（25－3）式,（25－5）式代入（25－4）式后：

U0＝E??R （25－6）

从（25－6）式可知电桥输出的不平衡电压U0是和电阻的变化ΔR成正比的，这就是不平衡电桥的工作原理。显然测量出U0的大小即可反映外力F的大小。此外由（25－6）式还可知，若要获得较大的输出电压U0 ，可以采用较高的电源电压E即可，同时也说明电源电压不稳定将给测量结果带来误差，因此，电源电压一定要稳定。

在空载状态下理论上电桥输出应为零，但由于应变电阻片之间存在误差，以及托盘重量以及电路失调，使得在空载状态下电路输出不为零，我们称空载状态下的电桥输出为初读数。 3．显示记录。电压U0的测量可以采用模拟显示毫伏表和数字显示毫伏表等。本实验采用数字毫伏表测量U0 。

仪器

实验电路板（含压力传感器、直流稳压电源、数字毫伏表、调零电位器等）、10.0克环形圆片砝码、被测重物等。

实验内容和步骤

1．实验电路如图25－6所示，电路连接已经通过印刷电路板连接好，实验时仔细观察仪器电路板的线路连接，与图25－6对照，分析各组成电路的对应关系及其作

用，在充分了解电路工作原理下进行实验。

图25－6 实验电路图 2．打开电路板右上方电源开关（朝- 136 -

上），接通仪器，在显示器上观察空载输出初读数，（初读数太大时可通过仪器上的R0进行粗略调零）。

3．测量载荷力F与电桥输出电压U0 的关系。用逐差法求电桥灵敏度S 。

（1）按顺序每次增加一个10.0g的环形砝码，共12次，记录各次的输出电压值U0 。

（2）取下砝码，重复以上步骤5次，求各次U0的平均值；（3）用逐差法求出传感器的灵敏度：

S＝ΔF／?U0 （g／mV）

4．用压力传感器测量你的随身小物品（如钢笔、橡皮等，重量小于200克）的重量，填入表2。

W＝S *U0 ，

5．*问答题：本实验中测量精度（实验结果有效数字）取决于那些因素？如何改善？注意事项

? 实验时不能超载，托盘不能重压，加减砝码要轻拿轻放，以免损坏传感器。 ? 注意测量数据和实验结果S 和W的有效数字位数。数据记录和处理

表1，灵敏度S的数据表格：

表2，被称重物体重量：

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篇6：压力传感器信号调理电路设计

压力传感器信号调理电路设计

该文阐述了专门针对压力传感器的信号调理电路的设计。本论文从误差分析，力传感器的选定和放大电路的设计三个方面阐述该电路设计思路，重点阐述了放大电路部分的设计过程，参数计算、误差及温漂控制，对部分电路进行了系统仿真，仿真结果表明设计方案工作稳定可靠、噪声小，抗干扰能力强，能保证该信号达到后续电路的接收要求。

摘要：压力传感器的应用领域十分广泛,几乎渗透到了各行各业,基于MEMS技术的硅基压阻式压力传感器的研发与应用,受到了业界的普遍关注。压力传感器的发展趋势是小型化、集成化和智能化。基于企业实际项目需求,完成了压力传感器混合信号调理电路的设计与实现。

关键词：放大电路信号调理噪声控制

1、引言

压力传感器在电子产品中的应用比较广泛，其信号调理电路通过对信号的调节变换，使信号达到后续电路的接收要求。电路的误差控制、抗干扰技术对电路的设计至关重要，电路的稳定性直接关系到单片机数据采集系统的准确性和产品的实用性。

本论文的信号调理电路主要用于电子称等衡器的前端信号处理，量程0―5Kg，其最大允许误差±1.5e(分度值e=2g)。本论文从误差分析，力传感器的选定和放大电路的设计三个方面阐述该电路设计思路。

2、硬件设计中误差解决方法

降低电路元器件产生的噪声、设置稳压电流源作传感器专用电源，可保证传感器输出信号精度高，纹波小，稳定可靠，选择合适的传感器。

由于组成电路的元件内部会产生一些噪声，并且实验中发现，噪声的功率与输入的电压有直接的'关系，而且会对实验的参数产生较大的影响。在试验中对电阻等噪声较大的原件通过元件的噪声参数建立模型来进行系统分析。综合考虑成本及噪声性能，选择噪声较小的NE5532放大器电路，其相对噪声比优于同等价格的其他运算放大器。

传感器采用了N430-5kg应变式压力传感器，量程0～5kg，灵敏度为1.0mV/N，体积小，易携带;额定输出1.0±0.15mV/V，能够满足实验精度要求;并能够使产品具有便携性，力传感器后接电桥的以减少温漂，即电桥压力传感器的电桥电阻设为R1=R2=R3=R4=100Ω，差动工作，应变片使得电桥保持了平衡，使得电桥的输出电压与电阻变化有关，保持了一个即R1=R-△R，R2=R+△R，R3=R-△R，R4=R+△R，则电桥输出为

3、放大电路的分析与设计

整体电路设计如图3-1所示，包含两级放大电路，通过反馈设计提高了输出的准确性。第一级放大电路采用双运算放大器，此放大器小信号带宽10MHZ，功率带宽140KHZ，转换速率9V/us，符合一般控制电路的设计要求。第二级放大电路采用二阶低通滤波运算放大电路。

通过使用Multisim 12.0仿真软件中的函数发生器模拟在f0=10Hz下的滤波波形，其通带最大衰减为4.165518dB，阻带最大衰减为14.403186dB，其中R9和R11=R10//R12，由R12来确定放大倍数，算得Q=0.5，满足实验设计要求。

由于在 Multisim12.0仿真软件中，没有直接的电荷源信号，考虑到电阻应变式传感器输出为电压信号，改变传感器的应变重量，在形式上是以电压的形式输出的。在电路分析时可以把传感器看作一个电压源，其输出电压在其电电路中将信号传递给放大电路。所以在模拟仿真中，采用了TL431ACD 保证模拟信号输入端的稳定性。

4、软件设计中的误差补偿

采用延迟法进行误差补偿，在系统中，存在控制开关的抖动干扰。抑制这种噪声方法就是通过延时，让接通或断开信号稳定后系统再工作，就可以避免抖动干扰。

5、结语

本设计的放大电路的带宽在890mHZ～123HZ，测得输入为2.756mv时，输出为217.177mv，放大倍数约100倍。整体上对各种误差来源给以充分的估计，并针对不同的情况采取不同的技术措施，以提高系统的抗干扰能力，保证了系统的准确、可靠。

参考文献：

[1]庄严.《电子秤与智能仪器的设计》.仪表技术，.2.

[2]刘同娟，马向国.《Multisim在电力电子电路仿真中的应-用》.电力电子，.2.

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