一、實驗目的
1、了解擴散硅壓阻式傳感器測量壓力的方法。
2、掌握擴散硅壓阻式傳感器及其轉換電路的工作原理。
二、實驗所用單元
壓阻式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器轉換電路板、橡皮氣囊、儲氣箱、三通連接導管、壓力表、位移臺架、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表
三、實驗原理及電路
擴散硅式壓阻式壓力傳感器，在單晶硅的基片擴散出P型或N型電阻條，接成電橋。在壓力作用下根據(jù)半導體的壓阻效應，基片產(chǎn)生應力，電阻條的電阻率產(chǎn)生變化，引起電阻的變化，將這一變化引入測量電路，通過輸出電壓可以測量出其所受的壓力大小。測量電路圖39-1所示，其中RP1用于調節(jié)放大倍數(shù)，RP2用于調節(jié)零點。
圖39-1 壓力傳感器實驗電路圖
四、實驗步驟
1、固定好位移臺架，將壓力傳感器放在臺架的圓孔中。
2、將壓力傳感器上的插頭連接至轉換電路板上的插座。轉換電路板的輸出連接至數(shù)字電壓表。
3、按照圖39-2連接管路。
圖39-2 壓力傳感器實驗系統(tǒng)示意圖
4、打開橡皮囊上的單向閥，接通電源，調節(jié)轉換電路板上的RP2使輸出電壓為零。
5、擰緊單向閥，輕按加壓皮囊，注意不要用力過大，使壓力表顯示30Kpa，調節(jié)RP1使輸出電壓為3V。
6、重復步驟4和步驟5，使得壓力為0時輸出電壓為0V，壓力為30Kpa時，輸出電壓為3V。
7、擰緊單向閥，開始加壓，每上升2Kpa讀取輸出電壓，并記入下表中。
表 39-1
| P(Kpa) | ||||||||||
| UO(V) |
1、根據(jù)表39-1的實驗數(shù)據(jù)，畫出壓力傳感器的特性曲線，并計算精度與非線性誤差。
2、如果測量真空度，需要對本實驗裝置進行怎樣的改進？