传感器原理与应用实验报告.docx
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传感器原理与应用实验报告
传感器原理与应用实验报告
学号＿＿＿＿＿
姓名＿＿＿＿＿＿
成绩＿＿＿＿＿＿＿＿＿
任课教师＿＿＿＿＿＿＿＿＿
实验一金属箔式应变片――单臂电桥性能实验
一、实验数据：
重量（g）
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
电压（mV）
2
10
17
23
31
38
46
54
62
70
二、曲线图：
三、计算系统灵敏度S＝ΔU/ΔW（ΔU输出电压变化量，ΔW重量变化量）和非线性误差δf1=Δm/yF..S×100％，式中Δm为输出量（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差；yF..S为满量程（200g）输出平均值。
解：
S＝ΔU/ΔW=（8+7+6+8+7+8+8+8+8）/9/20=0.38mv/g
∴拟合直线为：
y=3748x-5.9333得
△y=
[0.5636-0.6061-0.60910.5545-0.11520.3818
0.0455-0.1242-0.12730.0364]
∴Δm=0.6091
δf1=Δm/yF..S×100％=0.6091/70×100％=0.87％
实验二金属箔式应变片――半桥性能实验
一、实验数据：
重量（g）
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
电压（mV）
10
51
92
133
174
217
257
299
340
381
二、曲线图：
三、计算系统灵敏度S＝ΔU/ΔW和非线性误差δf2=Δm/yF..S×100％，与拟合直线的最大偏差；S＝ΔU/ΔW=（41+41+41+41+43+40+42+41+41）/9/20=2.061mv/g
∴拟合直线为y=2.0642x-31.6667
∴△y=
-0.3818-0.09700.18790.47270.7576-0.9576
0.3273-0.3879-0.10300.1818
∴δf2=Δm/yF..S×100％=0.9576/381×100％=0.25％
实验三金属箔式应变片――全桥性能实验
一、实验数据：
重量（g）
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
电压（mV）
18
34
50
67
86
103
120
137
154
171
二、曲线图：
三、计算系统灵敏度S＝ΔU/ΔW和非线性误差δf3=Δm/yF..S×100％，与拟合直线的最大偏差；
S＝ΔU/ΔW=（16+16+17+19+17+17+17+17+17）/9/20=0.85mv/g
∴拟合直线为：
y=0.8570x-0.2667
∴△y=
-1.12730.01211.15151.2909-0.5697-0.4303
-0.2909-0.1515-0.01210.1273
∴δf2=Δm/yF..S×100％=1.2909/171×100％=0.75％
△ymax=1.2909
实验六电涡流传感器的位移特性实验
一、实验数据：
X（mm）
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
２
V0（V）
0.20
0.29
0.42
0.52
0.65
0.77
0.89
0.97
1.03
1.07
二、曲线图：
三、根据数据，画出U－X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点，并计算量程为1mm、2mm时的灵敏度和线性度（可以用端点法或其它拟合直线）。
根据曲线得线性区域为：
x∈[0,1.4]∴最佳工作点为：
x=0.7
量程为1mm：
拟合直线为：
y=0.5650x+0.0770
S＝ΔU/ΔW=（0.09+0.13+0.1+0.13）/4/0.2=0.5625mv/g
△y=-0.01000.0130-0.00400.0090-0.0080
δf3=Δm/yF..S×100％=0.0130/0.65×100％=2％量程为2mm：
拟合直线为：
y=0.5148x+0.1147
S＝ΔU/ΔW=（0.09+0.13+0.1+0.13+0.12+0.12+0.08+0.06+0.04）/9/1.07=0.0903
△y=
0.01760.03060.00360.0065-0.0205
-0.0375-0.0545-0.03160.01140.0744
δf3=Δm/yF..S×100％=0.0744/1.07×100％=6.95％
实验七电容式传感器的位移特性实验
一、实验数据：
X（mm）
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
２
V（mV）
14
32
51
72
95
120
142
156
168
189
二、曲线图：
三、根据数据计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差δf
S＝ΔU/ΔW=（18+19+21+23+25+22+24+12+21）/9/0.2=102.7778mv/mm
拟合直线为：
y=99.6061x-5.6667
∴△=
0.25452.17583.09702.0182-1.0606-6.1394-8.2182
-2.29705.62424.5455
∴δf3=Δm/yF..S×100％=8.2182/189×100％=4.53％
实验八直流激励时霍尔传感器的位移特性实验
一、实验数据：
X（mm）
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
２
V（mV）左
560
1170
1670
2360
2900
3470
3790
4050
4230
4440
V（mV）右
660
1410
2190
2670
3090
3360
3640
3880
4160
4440
二、曲线图：
三、作出U－X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。
左：
S＝ΔU/ΔW=（4440-560）/9/0.2=2155.5556mv/mm
拟合直线为：
y=1000*（2,2152x+0.4273）
∴△=
310.3636143.393986.4242-160.5455-257.5152-384.4848-261.4545
-78.4242184.6061417.6364
∴δf3=Δm/yF..S×100％=417.6364×100％=9.41％右：
S＝ΔU/ΔW=（4440-560）/9/0.2=2155.5556mv/mm
拟合直线为：
y=1000*（1.9667x+0.7867）
∴△=
520.0000163.3333-223.3333-310.0000-336.6667-213.3333-100.000
53.3333166.6667280.0000
∴δf3=Δm/yF..S×100％=520/4440×100％=11.71％
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