传感器原理作业.doc

实验一的数据处理 根据原始记录纸上的表1—1记录的数据得到的是： W(g) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 U(mV) 5 5 5 6 6 6 6 6 6 6 计算灵敏度公式为：；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/mV R^2=0.9992 (R为相关系数） 计算非线性误差的公式为： 由上图可知=57-57*R=57-57*=0.023mV =0.023/57100%=0.04% 思考题： 分析产生非线性误差的原因。 答：电阻阻值的相对变化大时，非线性度越大。在计算是我们忽略了这一项，所以实际测量中，输出电压与不呈线性关系，从而产生了非线性误差。 实验二的数据处理 根据原始记录纸上的表2—1记录的数据得到的是： W(g) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 U(mV) 22 23 23 23 24 23 23 23 23 24 计算灵敏度公式为：；下图为输出电压与所加负载的关系图 由上图我们可知:S=0.5936g/mV 计算非线性误差的公式为： 由上图可知=0.01mV =0.01/119100%=0.008% 由此可见使用板桥测量电路几乎不存在非线性误差 思考题：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改变？ 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，所以通过计算与分析可知，在相同条件下，差动电桥电压灵敏度是单臂工作室的两倍，同时还具有温度补偿作用，输出电压与呈线性关系，股也大大改善了非线性误差。 实验三的数据处理 根据原始记录纸上的表3—1记录的数据得到的是： W(g) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 U(mV) 12 12 12 11 13 12 11 12 12 12 计算灵敏度公式为：；下图为输出电压与所加负载的关系图 由上图我们可知:S=1.1600g/mV 计算非线性误差的公式为： 由上图可知=0 =0/200100%=0 由此可见使用全桥测量电路不存在非线性误差 思考题：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：单臂半桥全桥,非线性度的比较是：单臂半桥全桥,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，它们工作时灵敏度和非线性度不同的根本原因，经计算与分析它们的测量电路，便得到以上结论。 实验四的数据处理 根据原始记录纸上的表4—1记录的数据得到的是： W(g) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 U(mV) 19 20 20 21 19 21 19 21 20 20 计算灵敏度公式为：；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：1.1333(mV) 计算非线性误差的公式为： 由上图可知=0 =0 思考题：分析什么因素会导致电子秤的非线性误差增大，怎么消除，若要增加输出灵敏度，应采取哪些措施？ 答：环境因素和实验器材的校正不准会导致非线性误差增大，通过多次校正，通过调节变位器可以减小甚至是消除误差，若要增加输出灵敏度可以增加相形放大电路。 实验五数据处理 根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： （这段的位移范围是：1.627mm—3.627mm；输出电压范围是：2800mV—1900mV） 由上图可知： 计算非线性误差的公式为： 2.6 （这段的位移范围是：7.127mm—13.127mm；输出电压范围是：240mV—3500mV） 由上图可知： 计算非线性误差的公式为： 7mV 0.2% 思考题： 用差动变压器测量较高频率的振幅，例如1KHZ的振动振幅，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，要采用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。 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