实验五 压力传感器静态标定实验
压力传感器现场静态标定分析
压力传感器现场静态标定分析摘要：本文旨在展示压力传感器的现场静态标定分析方法。
通过介绍不同类型压力传感器以及其原理，分析并讨论了现场静态标定的步骤，并就此提出了相应的解决方案。
最后，强调了正确的静态标定对传感器的重要性。
关键词：压力传感器，现场静态标定，步骤，解决方案正文：1. 绪论本文讨论现场静态标定分析的应用，以压力传感器为例。
首先介绍了不同类型的压力传感器，然后详细介绍了现场静态标定的一般步骤，并使用一个例子来阐述。
最后，提出了解决现场静态标定过程中可能遇到的问题的可行解决方案。
2. 压力传感器及其原理压力传感器是一种通过变化测量压力大小的设备，广泛应用于汽车行业、航空航天行业、制造行业、海洋行业等各个领域。
它通常有两种工作原理：负荷变化压力传感器和电气变化压力传感器。
前者是由流体的负荷变化引起的，当安装在压力容器或管道上时，检测其围界内的压力变化；而后者则是将电气变化与压力变化联系起来的，通过改变元件的物理特性来检测压力变化。
3. 现场静态标定步骤现场静态标定分析是检测压力传感器精度的关键测试环节，一般实施步骤如下：1) 检查传感器：查看传感器尺寸情况，检查安装紧固件是否规范，以确定传感器运行是否正常。
2) 调整零位和满量程：先将零位标定为零，然后将量程标定为上限值。
3) 进行压力曲线测量：根据实际情况，可以进行 10 个或 20个压力点的测量，分别记录传感器读数和实际压力值。
4) 绘制误差曲线：将测量出来的压力点按照压力值排序，绘制出传感器读数与实际压力值之间的误差曲线。
5) 结果分析：检查误差曲线，结合最大允许偏差值，判断标定结果是否满足质量要求。
4. 问题及解决方案在现场静态标定的过程中，会出现一些问题，如精度不高、测量时间过长等。
为了解决这些问题，可采用以下解决方案：1) 采用精度更高的设备，例如压力模拟器，可获得更精确的测量结果；2) 增加标定耗时，确保测量结果的准确性；3) 综合考虑测量场地温度等环境因素，加以考虑，以避免引起测量结果偏差。
机电仿真实验报告(CVI传感器静态标定)
一、 CVI 自主实验—传感器静态标定一、实验说明—虚拟传感器的静态标定测试系统的静态特性就是指当被测量x 不随时间变化或随时间的变化程度远缓慢于系统固有的最低阶运动模式的变化速度时，测试系统的输出量y 与输入量x 之间的函数关系，测试系统的静态特性，是通过静态标定的过程获得的。
本次实验要求标定的指标有四个：斜率，截距，均方差，线性度，重复性。
依次定义如下。
1、线性度一般情况下，要求传感器具有线性特性，但传感器的实际特性却是非线性的曲线，这种实际特性曲线与基准直线间的偏差称为非线性误差。
传感器的非线性误差指标通常用线性度表示，线性度的定义为：max.100%jL F SL e y =⨯式中：L e ——线性度（非线性误差）maxjL ——在整个测量范围内绝对值最大的非线性误差.F S y ——传感器的满量程输出值由上面定义可以知道，传感器的线性度是以基准直线为参考的，实际测量中采用的是最小二乘线性度。
2、重复性在相同的工作条件下，在一段短的时间间隔内，输入量从同一方向作满量程变化时，同一输入量值所对应的多次测量所得到的一组输出量值，他们之间相互偏离的程度便称为传感器的重复性。
当传感器在全量程范围内多次重复测试时，同是正行程或同时反行程上对应同一输入量，其输出量之间的差值称为重复性偏差。
正、反行程的重复性偏差分别为：()()()()()()max min maxminc c c j j j f f f jj j R y y R y y =-=-在全量程内，重复性偏差的绝对值的最大值与基准直线上满量程输出之比为重复性误差，定义如下：max.100%jR F SR e y =⨯虚拟传感器的标定数据存储为a.cld ，b.cld 两个文件中，选择b.cld 作为数据源。
其数据定义为结构体CalibrateData ，声明如下typedef struct CalibrateData {int inputnum; //输入测量点数double *input; //输入测量点的值，数据长度为inputnum char inputunit[10]; //输入物理量的单位 int roundnum; //测量的循环数 char outputunit[10]; //测量所得物理量的单位double *output; //测量的值，其排列顺序为：第一循环正行程， //第一循环反行程，第二循环正行程，//第二循环反行程，依次类推。
压电式传感器标定实验共29页
1、开机
1.按下“运行/停止”
2.按下“强制触发”
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2、量程调节
量程调节
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3、触发方式调节
1.按“Trigger” 键
2.按照要求设 置触发方式
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4、触发电平设置
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判断标准： （1）合适：“Stop”——“Armed”——“Ready”——“Trig’s”——“Stop” （2）噪声触发：“Stop”——“Armed”——“Trig’s”——“Stop”，需增大触发电压 （3）不能触发： “Stop”——“Armed”——“Ready”，需减小触发电压
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
1.按“运行/停 止”看是触发 电压大小是 否合适
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4、触发电平设置
调节触发电 压大小
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5、电压及时间测量
按“Cursor”键
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电荷放大器
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活塞式压力计
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激波管（含压气机）
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2.1 基本概念
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❖激波管中的（1）区和（5）区
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2.2 实验设备 激波管（含压气机） 电荷放大器 示波器 石英、压电陶瓷传感器
2.3 实验内容及步骤
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❖第一步：实验接线
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2.3 实验内容及步骤
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❖第二步：参数设置及设备准备
1
示波器、 电荷放大 器的参数
压力传感器静态特性校准
压力传感器静态特性校准1. 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2. 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。
实验系统框图如下图所示。
实验设备型号及精度3. 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。
信号调理器为压力传感器提供恒电源，将压力传感器输出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，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。
4. 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。
实验五 压力传感器静态标定实验
压力传感器的静态标定实验
一、实验目的要求
1、了解压力传感器静态标定的原理；
2、掌握压力传感器静态标定的方法；
3、确定压力传感器静态特性的参数。
二、实验基本原理
传感器的标定，就是通过实验建立传感器输入量和输出量之间的关系，同时也确定出不同使用条件下的误差关系。
压力传感器的静态标定，主要指通过一系列的标定曲线得到其静态特性指标：非线性、迟滞、重复性和精度等。
三、实验设备
活塞式压力计（型号：YS/YU-600型）、标准压力表（精度：0.4级，量程：0~10MPa）、被标定的压力传感器（型号：AF1800，量程：0~10MPa）、数字万用表、标准砝码、工作液体（蓖麻油）。
四、实验方法和要求
1、根据实验设备设计实验电路连线图，装配、检查各种仪器、传感器及压
力表。
2、检查实验电路及油路。
3、加载、卸载，注意数据变化，并记录。
压力表加载、卸载实验记录
压力传感器加载、卸载实验记录
4、分析、计算、处理实验数据，作出压力传感器的静态特性图，非线性、
迟滞、重复性。
5、用方和根法计算系统误差。
五、实验注意事项
1、每次加砝码时注意一定要放稳；
2、在正行程测量时，当压力由5MP增加到6MP需要更换大砝码时，一定
要将工作液体的压力值降低到1MP以下后才能进行更换操作；同样在
反行程测量时，压力由6MP降低到5MP需要更换小砝码时，也一定要
将工作液体的压力降低到1MP以下后才能进行更换操作。
3、实验数据应记录清楚、准确；
4、加减压操作时，注意正反行程的含义，不能反复进行调节。
1。
压力传感器静态标定指导书
用以上数据绘制电荷量-压力曲线.（例）
电荷量(pc)
90
80Biblioteka 706050y=13.5728×x-0.2697 40
30
20
10
0
-10
0
1
2
3
4
5
6
压 力 (bar)
用最小二乘法拟合后的直线是： y = 13.5728 × x − 0.2697
可见, 静标实验测得的石英传感器的电荷灵敏度是 13.5728pc/bar。
注意：活塞式压力计底盘重 0.4 千克力/平方厘米, 不要漏掉。另外, 由于 噪声的影响, 使得最小压力值受到限制, 试验者可以试着把可以测量的最小压 力值找出来, 这里的 0.7 千克力/平方厘米, 只是一个参考值。
五、数据处理
目的：用所得数据绘制电荷量 pc –压力 bar 曲线, 并用最小二乘法求出传
（3）放大器灵敏度档置于 10.0 pc/unit (即将灵敏度左边档置于 10, 中间和右 边档置于 0), 输出置于 10 mv/unit, 下限频率置于 L 档(此时下限频率小 于 0.0001HZ)，上限频率置于 0.3kHz.，输入端选择电荷输入。
注意：将放大器的灵敏度设置在 1-10.99pc/unit 时, 调节下方的×10 档置于 下方, 面板上的左边小数点亮。
三、测试仪器设备
1 记忆示波器 1 台（TDS210）； 2 电荷放大器 YE5850 一台; 3 活塞式压力计 1 台 4 石英压力传感器 CY-YD-205 1 只；
三、实验内容：
1 熟悉记忆示波器和电荷放大器使用方法； 2 用活塞式压力计标定传感器的电荷灵敏度系数；
四、实验步骤：
1. 熟悉记忆示波器，看清各个调节旋钮的位置,对照说明书了解：
传感器、力位移标定实验
归分析，求出传感的灵敏度。 画出标定数据和回归直线，标出刻 度。
三、实验设备和原理
1）静态电阻应边仪
2）标定仪 3）传感器
四、实验步骤
4.1
位移传感器标定
1）将引伸计安装在标定器的刀口上，设 定标定器测微尺的零点； 2）按照灵敏度最大的接桥方式接桥，将 电阻应变仪调零。 3）转动测微尺，使刀口逐次产生0.5mm 的位移，直到总位移达到3mm（或者 4mm）。记下电阻应变仪上对应于每次位 移的度数。
四、实验步骤
4.2力传感器标定
1）将力传感器安装在标定器的夹具上， 施加0.1KN的初载荷； 2）按照灵敏度最大的接桥方式接桥，将 电阻应变仪调零。 3）按照0.3KN、0.5KN、0.7KN、0.9KN 、1.1KN的加载方案逐次加载，记下电阻 应验结果整理
传感器（力、位移） 标定实验
一、概述
传感器是把相关的物理量如温度、压力
、浓度、载荷等转变成具有确定对应关 系的电量输出的一种测量装置，以满足 对于信息的记录、显示、传输、存储、 处理以及控制的要求。
二、实验目的
1）掌握常温电阻应变片的粘贴技术； 2）理解并掌握传感器的标定方法，学
会相关仪器的使用方法 。
传感器静态性能测试
实验传感器的静态特性测定实验1、实验目的：1.1、进一步了解电感、电容、电阻应变片式传感器的工作原理。
1.2、用手动法和计算机辅助法测定三种传感器的静态特性。
2、预习要求：2.1、掌握课堂教学中已讲述的电感、电容、电阻应变片三种传感器的工作原理。
2.2、了解上述传感器对电路的要求。
2.3、预习本实验指导书内容。
3、实验仪器:本实验所用的仪器有ＣＳＹ－９６８型传感器系统实验仪和计算机。
ＣＳＹ－９６８型传感器系统实验仪主要分三个部分：试验台部分、激励源及示波部分、信号处理电路部分。
试验台部分设有应变式、差动变面积电容式、差动螺管电感式（差动变压器）、半导体霍耳式、电涡流式、压电式、磁电式、热电偶等各类传感器。
位移可通过激振器驱动梁的振动（动态实验）和旋转测微头（静态实验）来实现。
激励源及示波部分由0.4～10KHz、1～30Hz信号发生器，直流稳压电源及单踪示波器组成。
信号处理电路部分有：电桥、电荷放大器、涡流变换器、相敏检波器、移相器、电荷放大器、低通滤波器、数字式电压表等。
计算机为４８６以上机型即可。
4、实验仪器使用的注意事项:4.1、本实验仪器试验台部分安装有多种传感器，请不要用手触摸，以免损坏。
4.2、本实验采用的迭插式接线应尽量避免拉扯，以防折断或造成接触不良。
4.3、不要将各电源、信号发生器引出的线对地（⊥）短路。
仪器上所有的（⊥）已内部连通。
4.4、连接实验仪输出端口到计算机A/D板输入口时，注意线端的+、—标号。
4.5、各信号处理电路虽有短路保护，但避免长时间短路。
4.6、0.4～10KHz信号发生器接低阻负载（小于100Ω）时，必须从LV接口引出。
4.7、改换电路时，应先将电源关闭。
5、实验内容及步骤：5.1、电阻应变片式传感器静态特性试验：⑴所需单元和部件：直流稳压电源、差动放大器、电桥、应变片式传感器、电压表。
⑵有关旋钮的初始位置：直流稳压电源打到±2V档，电压表打到2V档，差动放大器单元的增益打到最大（顺时针方向旋到底）。
测试技术与传感器实验报告.(DOC)
测试技术与传感器实验报告班级：学号：姓名：任课老师：年月日实验一：静压力传感器标定系统一、实验原理：压力传感器输入—输出之间的工作特性，总是存在着非线性、滞后和不重复性，对于线性传感器（如压力传感器）而言，就希望找出一条直线使它落在传感器每次测量时实际呈现的标准曲线内，并相对各条曲线上的最大偏离值与该直线的偏差为最小，来作为标定工作直线。
标定工作线可以用直线方程=+表示。
y kx b对压力传感器进行静态标定，就是通过实验建立压力传感器输入量与输出量=+使它落之间的关系，得到实际工作曲线，然后，找出一条直线y kx b在实际工作曲线内，由于方程中的x和y是传感器经测量得到的实验数据，因此一般采用平均斜率法或最小二乘法求取拟合直线。
本实验通过最小二乘法求取拟合直线，并通过标定曲线得到其精度。
即常用静态特性：工作特性直线、满量程输出、非线性度、迟滞误差和重复性。
二、准备实验：1)调节活塞式压力计底座四个调节旋钮，使整个活塞式压力计呈水平状态如图6所示；2)松开活塞筒缩紧手柄，将活塞系统从前方绕水平轴转动，使飞轮在水平转轴上方且活塞在垂直位置锁紧，调整活塞系统底座下部滚花螺母，使活塞筒上的水平仪气泡居于中间位置，如图6，并紧固调水平处的滚花螺母；图6 调节好，已水平3)被标定三个压力传感器接在截止阀上（参见下图7），打开截止阀、进气调速阀、进油阀，关闭进气阀和排气阀，将微调器的调节阀门旋出15mm左右位置；4)打开空气压缩机，待空气压缩机压力达到0.4MPa时，关闭压气机。
因为对于最大量程为0.25MPa的活塞式压力计，压力必须小于等于0.4MPa。
5)打开采集控制柜开关，检查串口连接情况。
双击桌面的“压力传感器静态标定”软件，进入测试系统，如图7所示。
图7 压力传感器标定系统6)新建实验单击工具栏“新建”按钮或者菜单栏“系统”下拉菜单中“新建实验”，在弹出的对话框中，输入学生姓名、学号和指导老师等信息后，点击登录即可开始做实验，如图8所示。
传感器静态标定
Lf
B100% A
式中 L—相对线性误差 B—距拟合直线最大偏差的绝对值 A—输入为最大值时的输出值
（２）最小二乘法线性
最小二乘法拟合直线的拟合原则就是
n
i2
为最小值。
i
为定度曲线和拟合直线第
ｉi1 对应值之间的残差。最小二乘法拟合直
线的方程为：
yKxb
式中 Ｋ为拟合直线的斜率 ｂ为拟合直线与纵坐标的截距
新设计制造的传感器，需要对其参数和性能 进行标定，以便检查是否符合设计要求。
另外，随着时间和周围环境的变化，使用中 传感器的参数也会有变化，也需要进行定期校准， 所以测量装置的标定，是一项经常性，非常重要 的工作。
电阻应变式测力传感器的静态标定，就是在 静态下，通过加载装置对传感器施加载荷，同时 由应变仪读取输出，而获取传感器的静态特性参 数如灵敏度，非线性度，回程误差等。
平衡”两电位器，使指示电表的指针指与零位。然后将开 关旋到“静”的位置，再调节“电阻平衡”使指针指于零 位。在“予”、“静”反复调整几次后，此时电桥已予调 平衡。
7．仔细观察三分钟，电表指针不应有漂移。 8．进行加载，指针偏移零位，旋转“微调”旋
钮使指针指回零位，记下此时“微调”旋钮读 数。加载：100，200，300，400，500 （g）记录读数。 9．依次卸载并记录读数。注意卸载至零载荷时， 不要忘记将微调旋钮读数记录下来。
0 100 200 300 400 500
加载
卸载
（三）计算机演示实验 1.打开计算机。 2.双击桌面上的“快捷方式”。 3.进入“机械工程测试技术基础实验”点击“开
始”。 4.进入实验，点击实验一“应变式传感器的标
定 ”。 5.将实验记录的各数据分别填入，点击“作图”。 6.按端点线性、 最小二乘法二种方法做出拟合直
压力传感器静态标定实验
·压力传感器的静态标定实验一、实验目的要求1、了解压力传感器静态标定的原理；2、掌握压力传感器静态标定的方法；3、确定压力传感器静态特性的参数。
二、实验基本原理标定与校准的概念新研制或生产的传感器需要对其技术性能进行全面的检定，以确定其基本的静、动态特性，包括灵敏度、重复性、非线性、迟滞、精度及固有频率等。
例如，对于一个压电式压力传感器，在受力后将输出电荷信号，即压力信号经传感器转换为电荷信号。
但是，究竟多大压力能使传感器产生多少电荷呢？换句话说，我们测出了一定大小的电荷信号，但它所表示的加在传感器上的压力是多大呢？这个问题只靠传感器本身是无法确定的，必须依靠专用的标准设备来确定传感器的输入――输出转换关系，这个过程就称为标定。
简单地说，利用标准器具对传感器进行标度的过程称为标定。
具体到压电式压力传感器来说，我们用专用的标定设备，如活塞式压力计，产生一个大小已知的标准力，作用在传感器上，传感器将输出一个相应的电荷信号，这时，再用精度已知的标准检测设备测量这个电荷信号，得到电荷信号的大小，由此得到一组输入――输出关系，这样的一系列过程就是对压电式压力传感器的标定过程，如图1所示。
图1 压电式压力传感器输入――输出关系校准在某种程度上说也是一种标定，它是指传感器在经过一段时间储存或使用后，需要对其进行复测，以检测传感器的基本性能是否发生变化，判断它是否可以继续使用。
因此，校准是指传感器在使用中或存储后进行的性能复测。
在校准过程中，传感器的某些指标发生了变化，应对其进行修正。
标定与校准在本质上是相同的，校准实际上就是再次的标定，因此，下面都以标定为例作介绍。
标定的基本方法标定的基本方法是，利用标准设备产生已知的非电量(如标准力、位移、压力等)，作为输入量输入到待标定的传感器，然后将得到的传感器的输出量与输入的标准量作比较，从而得到一系列的标定数据或曲线。
例如，上述的压电式压力传感器，利用标准设备产生已知大小的标准压力，输入传感器后，得到相应的输出信号，这样就可以得到其标定曲线，根据标定曲线确定拟合直线，可作为测量的依据，如图2所示。
压力传感器的标定实验
压力传感器的标定实验为了确保测试仪器的精确度和灵敏度，保证测试仪器测量数据的误差不超出规定的范围，应进行测试仪器示值与标准值校对工作，这一工作过程称为对测试仪器的标定(或称为率定)。
测试仪器的标定分为强制性检验和经常性自检。
标定的方法可分为对单件测试仪器进行标定和对整个测试系统进行标定。
一、实验目的学习结构试验常用力传感器原理、使用方法并掌握力传感器的标定。
二、实验仪器及设备1 静态应变仪一台2 空心圆管一个3.电阻应变片，万用表，电烙铁，焊锡，游标卡尺等工具一套三、实验原理圆筒式力传感器应变片粘贴在弹性体外壁应力均匀的中间部分，并均匀对称地粘贴多片。
因为弹性元件的高度对传感器的精度和动态特性有影响。
所以对空心圆柱一般取H≥D－d＋l，式中H为圆柱体高度，D为圆柱外径，d为空心圆柱内径，l 为应变片基长。
贴片在圆柱面上的展开位置及其在桥路中的连接，如图2－20所示，其特点是R1、R3串联，R2、R4串联并置于相对位置的臂上，以减少弯矩的影响。
横向贴片作温度补偿用。
柱式力传感器的结构简单，可以测量大的拉压力，最大可达107N。
（1）打座、清洗：试件表面处理，为了使应变片牢固地粘贴在试件表面上，必须将要贴片处的表面部分打磨，使之平整光洁。
清洗使之无油污、氧化层、锈斑等。
（2）定位划线（3）贴片：粘贴应变片，并压合，使粘合剂的厚度尽量减薄（4）焊线：引线的焊接处固定以及防护与屏蔽处理等（5）接桥路（6）封装(7)标定结论:力与ε是呈线性关系的,使用标准的计量仪器对所使用仪器的准确度（精度）进行检测是符合标准的.通过这次试验我了解到了一些有关传感器的知识，并且动手做了一个电测试验的力学传感器，我们八人合作共同完成了八个应变片的定位焊接工作。
并且在老师的指导下完成了标定工作，而在这一过程中我们还是遇到了很多麻烦，例如贴片后线路太复杂，导致与承载体接触，标定时始终无法调零成功，这说明我们的动手能力还有待提高。
压电传感器的静态标定
压电传感器的静态标定
1. 实验要求
掌握压电传感器的标定方法，计算灵敏度、非线性误差，绘制标定曲线。
2. 试验仪器仪表
1) 活塞式压力计；
2) 压电传感器；
3) 电荷放大器；
4) 数字电压表。
3. 试验方法
1) 首先将压电传感器、电荷放大器、高频连接线烘烤驱潮；
2) 将传感器装在活塞式压力计接头上，调整活塞压力计至水平。
3) 连接压电传感器、电荷放大器、数字电压表，开启电源预热20分钟。
4) 由零开始，每次递加0.1MPa标准砝码，并转动砝码盘，记录砝码值、电压值，直至10MPa。
记录数据，参见表8。
5) 用同样的方法由10MPa至零，递减砝码并记录数据。
3. 试验数据整理
1) 压电传感器灵敏度可用下式表示：
(33)
式中：—传感器灵敏度；
—电荷放大器输出电压mV；
—标准砝码值 MPa；
—电荷放大器的灵敏度 mV/PC，1PC=10-12库仑
—电荷放大器的电荷放大级增益控制旋钮指示值mV/MPa
—电荷放大器输出级控制旋钮指示值 PC/MPa
表8压电传感器实验记录表
加砝码砝码
MPa
012345678910
电压
mv
减砝砝码
MPa
109876543210
码电压
mv。
压力传感器静态特性测试实验报告参考模板
压力传感器静态特性测试实验报告重庆大学学生实验报告实验课程名称：医学仪器及设备实验学院及实验室：生物工程学院201实验室2011年 10 月 18 日:a. 可精确测量和控制输液速度;b. 可精确测定和控制输液量;c. 液流线性度好，不产生脉动;d. 能对气泡、空液、漏液、心律异常和输液管阻塞等异常情况进行报警，并自动切断输液通路;e. 实现智能控制输液。
2.仪器结构2.1智能型输液泵系统主要由以下几个部分组成：微机系统、泵装置、检测报警装置和输入及显示装置。
系统框图如下图所示。
图1.输液泵系统框图2.1.1 微电脑系统：是整个系统的“大脑”，对整个系统进行智能控制和管理，并对检测信号进行处理，一般采用单片机系统。
2.1.2 泵装置：是整个系统的“心脏”，是完成输液的动力源。
一般是在微电脑控制下的步进电机来提供动力的。
主要由泵片、步进电机和传动系统组成。
2.1.3 检测装置：主要是各种传感器，如红外滴数传感器(负责对液体流速和流量的检测)、压力传感器(负责堵塞及漏液的检测)和超声波传感器(负责对气泡的检测)等，它们可感应相应的信号，这些信号经过放大处理后，送入微机系统进行信号处理，并得出控制指令，然后进行相应的控制操作。
2.1.4 报警装置：传感器感应到的信号经微电脑处理后，得出报警控制信号，再由报警装置响应，引起人们的注意，同时进行正确的处理。
主要有光电报警(发光二极管)和声音报警(扬声器和蜂鸣器)等。
2.1.5 输入及显示装置：输入部分负责设定输液的各参数，如输液量和输液速度等。
显示部分负责显示各参数和当前的工作状态等，多采用LED数码管显示和LCE液晶显示。
2.2泵装置泵装置的种类很多，分类也多种多样，就驱动原理来说可分为电磁泵、气动泵和压电泵等;就结构来说有离心叶轮泵、齿轮泵和蠕动泵等。
医用输液泵需要精确控制液体的流量和流速，有些类型的泵很难做到这一点的，而且考虑到输液管要安装方便，药液不能污染泵装置等因素，因此用得最多的主要有以下几种:.1 2.2.1指状蠕动泵：目前广泛使用的是指状蠕动泵（finger like peristaltic pump），又称线性蠕动泵 (linear peristaltic pump)，它体积小，重量轻，定量准确，使用方便，输液管安装方便。
【电子设计】压电式压力传感器的静态标定实验指导书
实验指导书压电式压力传感器的静态标定一、实验目的：1、熟悉记忆示波器和电荷放大器使用方法；2、用活塞式压力计标定传感器的电荷灵敏度系数；二、实验所涉及的一些基本原理：1、理想数学模型：准静态载荷（输入信号特征频率远低于传感器固有频率）：输入（压力）和输出（电荷）近似成线性关系(石英压力传感器的线性度较好)；动态载荷（输入信号特征频率接近甚至高于传感器固有频率）：二阶线性系统模型。
2、真实情况和数学模型之间的偏差：电荷泄漏：理想模型认为传感器绝缘电阻为无穷大，而真实传感器的绝缘电阻并非无穷大（石英晶体：1013Ω；压电陶瓷：1010Ω），必将导致一定程度的电荷泄漏；另一方面，电荷放大器为了对传感器的微弱信号进行放大，必然要从传感器中取一定电流，从而增加了传感器电荷的泄漏。
所以通常的电荷放大器的输入级都具有极高的输入阻抗，并要求设备防潮，以避免由于受潮带来的阻抗下降。
但是，由于外加压力而产生的电荷量很少，即使少量的电荷泄漏也会对输出信号造成明显的影响，该影响不可忽略。
电荷放大器的频率响应：对于静标试验，输入载荷的特征频率很低，故对二次仪表（电荷放大器）的低频响应有较高的要求，否则经过二次仪表的高通滤波，信号将会失真,因此，电荷放大器做定标时，要将下限频率调到较低的数值。
噪声：由于本实验采用的传感器量程很大（100 bar ～300 bar），而实际载荷只有数个大气压，必然导致得到的信号信噪比较低。
但实验表明，以如此小的压力加载，输出信号的噪声幅值依然较小，可以接受。
图1. 电荷泄漏对传感器输出的影响（示意图）三、测试仪器设备1 记忆示波器1台（TDS210）；2电荷放大器YE5850一台；3 活塞式压力计1台；4 石英压力传感器CY-YD-205 1只。
三、实验要求：1.熟悉记忆示波器，看清各个调节旋钮的位置,对照说明书了解：（1）调节电压量程、时间量程方法；（2）触发方式、触发电平，触发位置等的设置方法；( 3 ) 用光标读取电压、时间值的方法；（4）用TDS-210数据处理程序采集数据的方法。
压力表校验及石英压电式传感器静态标定实验
压力表校验及石英压电式传感器静态标定实验一、数据记录：
实验数据记录表
二、作业及思考题：
1.压力表
（1）根据实验数据，分别将2组压力表的上、下行程曲线作出。
（2）计算其精度（将2组上、下行程取平均值），判断是否合格。
0.25级压力表：=（0.02/16+0/16）/2=0.000625<0.25%
1.6级压力表：=（0/16+0.09/16）/2=0.005625<1.6%
故两表均合格。
2.石英压电式压力传感器
（1）用最小二乘法（将2组上、下行程取平均值）拟合出石英压力传感器的直线方程
（y=a+bx）。
拟合结果为：y=0.0808+1.4190x
（2）根据实验数据，分别将上、下行程曲线及拟合曲线作出。
（3）分别计算出它的非线性度误差、迟滞误差、重复性误差和灵敏度K。
计算可得当x=1、2、3、4时，拟合曲线上的y值
由此可得：=|2.85-2.9188|/5.76=0.0119=1.19%
由平均值可得：=|2.85-2.97|/5.76=0.0208=2.08%
由测量值可得：=|5.58-5.94|/5.76=0.0625=6.25%
由拟合结果可得：K=1.4190 V/MPa
（4）判断石英压力传感器是否满足出厂值。
由于非线性度大于1%，故不满足出厂值。
（5）分析产生误差的原因。
采集数据量不够多，产生较大误差；在采集数据过程中，未等到压力传感器进入稳态即进行采集数据。
（6）分析石英压力传感器在静态下电荷泄露与哪些因素有关
空气湿度过高可能会传递电荷，导致电荷泄露；传感器自身在静态下也会产生电荷泄露现象。
压力传感器的标定
昆明理工大学工程力学实验中心学生实验报告实验课程名称：实验力学开课实验室：昆明理工大学呈贡校区工程力学实验中心一. 实验目的1.了解压力传感器的构造；2.学习压力传感器的标定方法；3.测定压力传感器的线性度、重复性、滞后、灵敏度。
二. 实验设备1.压力传感器1个；2.万用电表1个；3.静态电阻应变仪。
三. 实验原理1. 线性度线性度（非线性误差）指在标准条件（环境温度为20±5℃，相对湿度不大于85%）下，传感器校准曲线与拟合直线间最大偏差与满量程（F.S）输出值的百分比，见图6-1所示。
用le代表线性度则有：(6-1) 式中为校准曲线与拟合直线间最大偏差，为传感器满量程输出平均值值。
图6-1 传感器的线性度图6-2传感器滞后图6-3传感器重复性2. 滞后传感器滞后表示传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程间输出-输入曲线不重合的程度，由图6-2表示，滞后反映了传感器机械部分如轴承摩擦、间隙、材料内摩擦等缺陷，一般由实验检定，其值用满量程输出的百分比表示：(6-2)3. 重复性表示传感器在输入量按同一方向作全量程多次变动时所得特性曲线的不一致程度，用fe表示。
对于测力传感器，f e是在特性曲线上的两个点，各重复测量10次求得。
这两个点X1=(0.4～0.6)Xmax和X2=Xmax，X1在反行程上取10次测量结果（Y1.1～Y1.10），X2在正行程上取10次测量结果（Y2.1～Y2.10），分别求其标准偏差，可得：（6-3）（6-4）式中10n,和分别为两个点10次测量结果的平均值。
则（6-5）即为传感器的重复性误差。
4. 灵敏度传感器的校准曲线的拟合直线的斜率就是其灵敏度K，计算公式为：输出量变化输入量变化（6-6）对于应变计式测力传感器，如用电阻应变仪指示，输入为kN，输出为应变读数μm/m，则灵敏度单位为（μm/m）kN-1。
四. 实验步骤1.用万用电表测量传感器每两根引出线间的电阻，将其中电阻最大的一对分别标为A、C，另一对分别标为B、D，并按此编号分别接入应变仪的A、B、C、D接线柱（按全桥方式）。
电子设计毕业设计-压电式压力传感器的静态标定实验指导书-
实验指导书压电式压力传感器的静态标定一、实验目的：1、熟悉记忆示波器和电荷放大器使用方法；2、用活塞式压力计标定传感器的电荷灵敏度系数；二、实验所涉及的一些基本原理：1、理想数学模型：准静态载荷（输入信号特征频率远低于传感器固有频率）：输入（压力）和输出（电荷）近似成线性关系(石英压力传感器的线性度较好)；动态载荷（输入信号特征频率接近甚至高于传感器固有频率）：二阶线性系统模型。
2、真实情况和数学模型之间的偏差：电荷泄漏：理想模型认为传感器绝缘电阻为无穷大，而真实传感器的绝缘电阻并非无穷大（石英晶体：1013Ω；压电陶瓷：1010Ω），必将导致一定程度的电荷泄漏；另一方面，电荷放大器为了对传感器的微弱信号进行放大，必然要从传感器中取一定电流，从而增加了传感器电荷的泄漏。
所以通常的电荷放大器的输入级都具有极高的输入阻抗，并要求设备防潮，以避免由于受潮带来的阻抗下降。
但是，由于外加压力而产生的电荷量很少，即使少量的电荷泄漏也会对输出信号造成明显的影响，该影响不可忽略。
电荷放大器的频率响应：对于静标试验，输入载荷的特征频率很低，故对二次仪表（电荷放大器）的低频响应有较高的要求，否则经过二次仪表的高通滤波，信号将会失真,因此，电荷放大器做定标时，要将下限频率调到较低的数值。
噪声：由于本实验采用的传感器量程很大（100 bar ～300 bar），而实际载荷只有数个大气压，必然导致得到的信号信噪比较低。
但实验表明，以如此小的压力加载，输出信号的噪声幅值依然较小，可以接受。
U(t)忽略电荷泄漏的理想输出信号（考虑阀门开启时间）受到电荷泄漏影响的输出信号（考虑阀门开启时间）t图1. 电荷泄漏对传感器输出的影响（示意图）三、测试仪器设备1 记忆示波器1台（TDS210）；2电荷放大器YE5850一台；3 活塞式压力计1台；4 石英压力传感器CY-YD-205 1只。
三、实验要求：1.熟悉记忆示波器，看清各个调节旋钮的位置,对照说明书了解：（1）调节电压量程、时间量程方法；（2）触发方式、触发电平，触发位置等的设置方法；( 3 ) 用光标读取电压、时间值的方法；（4）用TDS-210数据处理程序采集数据的方法。
压力静态标定
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压力传感器的静态标定实验
一、实验目的要求
1、了解压力传感器静态标定的原理；
2、掌握压力传感器静态标定的方法；
3、确定压力传感器静态特性的参数。
二、实验基本原理
传感器的标定，就是通过实验建立传感器输入量和输出量之间的关系，同时也确定出不同使用条件下的误差关系。
压力传感器的静态标定，主要指通过一系列的标定曲线得到其静态特性指标：非线性、迟滞、重复性和精度等。
三、实验设备
活塞式压力计（型号：YS/YU-600型）、标准压力表（精度：0.4级，量程：0~10MPa）、被标定的压力传感器（型号：AF1800，量程：0~10MPa）、数字万用表、标准砝码、工作液体（蓖麻油）。
四、实验方法和要求
1、根据实验设备设计实验电路连线图，装配、检查各种仪器、传感器及压
力表。
2、检查实验电路及油路。
3、加载、卸载，注意数据变化，并记录。
压力表加载、卸载实验记录
压力传感器加载、卸载实验记录
4、分析、计算、处理实验数据，作出压力传感器的静态特性图，非线性、
迟滞、重复性。
5、用方和根法计算系统误差。
五、实验注意事项
1、每次加砝码时注意一定要放稳；
2、在正行程测量时，当压力由5MP增加到6MP需要更换大砝码时，一定
要将工作液体的压力值降低到1MP以下后才能进行更换操作；同样在
反行程测量时，压力由6MP降低到5MP需要更换小砝码时，也一定要
将工作液体的压力降低到1MP以下后才能进行更换操作。
3、实验数据应记录清楚、准确；
4、加减压操作时，注意正反行程的含义，不能反复进行调节。
1。