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实验一应变式传感器的系统标定与测量

一、实验目的

1.通过对应变式压力传感器标定实验，使学生了解传感器标定系统的一般组成；

2.了解油压标定机工作原理、使用方法；

3.熟悉电阻应变仪和电子示波器的使用方法；

4.掌握传感器静态标定的一般步骤和静态压力测试的步骤；

5.掌握传感器静态特性中线性度和灵敏度两参数的计算方法，并能根据传感器

的静态特性将测试数据转换为压力。

二、实验仪器设备

1.动态电阻应变仪BZ2203；

2.模拟示波器V-1060；

3.拉压力传感器BLR—1型。

三、实验步骤

1.传感器标定系统连接调试

实验用应变式压力传感器的压力测量量程为0-20Mpa,在了解油压标定机工

作原理、电阻应变仪和电子示波器使用方法的基础上，将安装于油压标定机上的

应变式压力传感器的引线与电阻应变仪和电子示波器连接成一个完整的测试系

统，将电阻应变仪和电子示波器的相关旋钮调整到相应位置。连接好后，由实验

指导老师检查连接及仪器参数的选择是否正确、合理，然后在传感器的量程范围

内进行标定，并记录相关数据。

2.传感器的标定

在压力传感器的量程范围内，根据油压标定机的砝码与压力的转换关系，选

择五组砝码组合，依次加在油压标定机上，由电子示波器读出相应的显示电压值，

并记录电阻应变仪的增益倍数。

3.实验数据处理

1）绘制校准曲线并计算线性误差

以标定时所记录的输入压力和输出电压分别为横坐标和纵坐标绘制压力传

感器的校准曲线，并计算测量值于端基直线的线性误差：

B

线性误差=100%

A

其中：B—校准曲线于端基直线的最大偏差；

A—输出值的范围。

2）计算相邻两压力之间的灵敏度

传感器在相邻两压力之间的灵敏度s由以下公式求得：

i

U

si

ip



i

U

其中：--标定相邻两压力对应的输出电压的差值

i

p

--标定时相邻压力的差值。

i

3）计算传感器的平均灵敏度



传感器的平均灵敏度S可由以下公式求得：

n1

S



S1i



n1

其中：n—标定时测量的点数。

根据所计算的平均灵敏度，将压力测量时所记录的电压值转化为压力值。将所测

压力与油压标定机的对应压力进行比较，分析出现误差的原因，并提出改进意见。

四、实验数据处理

1.模拟示波器标定

记录数据如下：

铁片数目格数

序号铁片数目示波器格数

123

246

369

4812

51015