测试系统静态特性校准实验报告

实验一测试系统静态特性校准
一.实验目的
1.1 掌握压力传感器的原理
1.2掌握压力测量系统的组成
1.3掌握压力传感器静态校准实验和静态校准数据处理的一般方法
二.实验设备
本实验系统由活塞式压力计，硅压阻式压力传感器，信号调理电路，5位半数字电压表，直流稳压电源和采样电阻组成。

图1-1实验系统方框图如下：
实验设备型号及精度
三.实验原理
在实验中，活塞式压力计作为基准器，为压力传感器提供标准压力0~0.6%Mpa信号调理器为压力传感器提供恒电源，将压力传感器输出的电压信号放大并转换为电流信号。

信号处理器输出为二线制,4~20mA信号电源在250 采样电阻上转换为1~5V电压信号，由5位半数字电压表读出。

四.实验操作
4.1操作步骤
（1）用调整螺钉和水平仪将活塞压力计调至水平。

（2）核对砝码重量及个数，注意轻拿轻放。

（3）将活塞压力计的油杯针阀打开，逆时针转动手轮向手摇泵内抽油，抽满后，将油杯针阀关闭。

严禁未开油杯针阀时，用手轮抽油，以防破坏传感器。

（4）加载砝码至满量程，转动手轮使测量杆标记对齐，再卸压。

反复1-2次，以消除压力传感器内部的迟滞。

（5）卸压后，重复（3）并在油杯关闭前记录传感器的零点输出电压，记为正行程零点。

（6）按0.05Mpa的间隔，逐级给传感器加载至满量程，每加载一次，转动手轮使测量杆上的标记对齐，在电压表上读出每次加载的电压值。

（7）加压至满量程后，用手指轻轻按一下砝码中心点，施加一小扰动，稍后记录该电压值，记为反行程的满量程值。

此后逐级卸载，并在电压表读出相应的电压值。

（8）卸载完毕，将油杯针阀打开，记录反行程零点，一次循环测量结束。

（9）稍停1~2分钟，开始第二次循环，从（5）开始操作，共进行5次循环。

4.2 注意事项
保持砝码干燥，轻拿轻放，防止摔碰。

轻旋手轮和针阀，防止用力过猛。

正、反行程中，要求保证压力的单调性，如遇压力不足或压力超值，应重新进行循环。

当活塞压力计测量系统的活塞升起是，请注意杆的标记线与两侧固定支架上的标记对齐,同时，用手轻轻旋动托盘，以保持约30转/分的旋转速度，用此消除静摩擦，此后方可进行读数。

严禁未开油杯针阀时，用手轮抽油，以防破坏传感器；或在电压表输出值不变的情况下，严禁连续转动手轮数圈。

五.数据处理
1、实验数据
2、拟合曲线
1）所有输出平均校准曲线与拟合一阶线性直线如下
2）最小二乘校准曲线：
得a=1.02462272727273，b=6.2486 3、非线性度Ls
ξ
：
()
max
L y Fs
y ()max
100%L
Fs
L y ξ
=
⨯=
；
4、迟滞误差H
ξ
：
()max
H y =(max
100%2H
Fs
H y y
ξ=
⨯=
5、非线性迟滞
LH
ξ
()max
LH y ∆()max
LH
FS
LH y y
ξ=
⨯∆6、重复性：
Multiple R 0.999999226 R Square 0.999998452 Adjusted R
0.99999828 Square
标准误差0.001359036 观测值11
标准偏差为:0.001359036
;
重复性为：. 7、总精度：
综合考虑迟滞和重复性
0.02%0.62%0.64%a
H
R
ξξξ
=+=+=;
四、实验总结
通过这次实验，我对各种系统静态特性测试方法有了理解，基本认识了压力传感器系统的组成，在数据处理时，对excel 的各种函数有了实际应用经验，收获颇丰。