實(shí)驗(yàn)二擴(kuò)散硅壓阻式傳感器模塊d1

1、實(shí)驗(yàn)二擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn) 2.1.1 ：了解擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理和方法。工作原理：是指利用單晶硅材料的壓阻效應(yīng)和集成電路技術(shù)制成的傳感器。單晶硅材料在受到力的作用后，電阻率發(fā)生變化，通過測量電路就可得到正比于力變化的電信號輸出。壓阻式傳感器用于壓力、拉力、 壓力差和可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ淖兓钠渌锢砹浚ㄈ缫何弧?加速度、重量、應(yīng)變、流量、真空度）的測量和控制。轉(zhuǎn)換原理：在具有壓阻效應(yīng)的半導(dǎo)體材料上用擴(kuò)散或離子注入法，形成4 個阻值相等的電阻條。并將它們連接成惠斯通電橋，電橋電源端和輸出端引出，用制造集成電路的方法封裝起來，制成擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器。

2、平時敏感芯片沒有外加壓力作用，內(nèi)部電橋處于平衡狀態(tài)，當(dāng)傳感器受壓后芯片電阻發(fā)生變化，電橋?qū)⑹テ胶?，給電橋加一個恒定電壓源，電橋?qū)⑤敵雠c壓力對應(yīng)的電壓信號，這樣傳感器的電阻變化通過電橋轉(zhuǎn)換成壓力信號輸出。壓阻效應(yīng): 當(dāng)力作用于硅晶體時，晶體的晶格產(chǎn)生變形, 使載流子從一個能谷向另一個能谷散射,引起載流子的遷移率發(fā)生變化，擾動了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化。這種變化隨晶體的取向不同而異，因此硅的壓阻效應(yīng)與晶體的取向有關(guān)。硅的壓阻效應(yīng)不同于金屬應(yīng)變計（見電阻應(yīng)變計），前者電阻隨壓力的變化主要取決于電阻率的變化，后者電阻的變化則主要取決于幾何尺寸的變化（應(yīng)變），而且前者的靈敏度

3、比后者大50 100 倍。實(shí)驗(yàn) 2.1.2 ：了解利用壓阻式壓力傳感器進(jìn)行差壓測量的方法。2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和元件：2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：實(shí)驗(yàn)臺所屬各分離單元和導(dǎo)線若干。2.2.2 其他設(shè)備： 2 號擴(kuò)散壓阻式壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K，14 號交直流，全橋，測量，差動放大實(shí)驗(yàn)?zāi)K，數(shù)顯單元20v，直流穩(wěn)壓源+5v ， +_12v電源。2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：2.3.1擴(kuò)散壓阻式壓力傳感器一般介紹：單晶硅材料在受到外力作用產(chǎn)生極微小應(yīng)變時（一般步于400 微應(yīng)變），其內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)的電子能級狀態(tài)會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致其電阻率劇烈變化（g 因子突變）。用此材料制成的電阻也就出現(xiàn)極大變化，這種物理效應(yīng)稱為壓阻效應(yīng) 。

4、利用壓阻效應(yīng)原理，采用集成工藝技術(shù)經(jīng)過摻雜、擴(kuò)散，沿單晶硅片上的特點(diǎn)晶向，制成應(yīng)變電阻，構(gòu)成惠斯凳電橋，利用硅材料的彈性力學(xué)特性，在同一切硅材料上進(jìn)行各向異性微加工，就制成了一個集力敏與力電轉(zhuǎn)換檢測于一體的擴(kuò)散硅傳感器。給傳感器匹配一放大電路及相關(guān)部件，使之輸出一個標(biāo)準(zhǔn)信號，就組成了一臺完整的變送器。變送器定義：一般意義上的壓力變送器主要由測壓元件傳感器（也稱作壓力傳感器） 、測量電路和過程連接件三部分組成。它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號 (如 420madc 等) ， 以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。原理：被測介質(zhì)的

5、壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷） ， 使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量。變送器型號：擴(kuò)散硅壓阻式變送器有多種多樣的，比如：ate308系列擴(kuò)散硅壓力變送器，kk228壓力變送器， st208、 308 系列擴(kuò)散硅壓力變送器等等。以下是詳細(xì)介紹：（1）ate308系列擴(kuò)散硅壓力變送器：采用具有國際先進(jìn)技術(shù)進(jìn)口陶瓷傳感器，再配以高精密電子元件，經(jīng)嚴(yán)格要求的工藝過程裝配而成。 ate系列 308 系列壓力變送器與目前使用的常規(guī)壓力變送器相比, 有兩個顯著不同的技術(shù)差別：一是測量元件采用新興的高精

6、密陶瓷材料；二是測量元件內(nèi)無中介液體，是完全固體的。 hakk-338系列壓力變送器主要特點(diǎn)抗過載和抗沖擊能力強(qiáng)，過壓可達(dá)量程的數(shù)倍，甚至用硬物直接敲打測量元件也不致使其損壞，且對測量精度毫無影響；穩(wěn)定性高，每年優(yōu)于0.1%滿量程，這個技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到智能型壓力儀表水平；溫度漂移小， 由于取消了壓力測量元件中的中介液，因而傳感器不僅獲得了很高的測量精度， 且受溫度梯度影響極小。（2）st208、308 系列擴(kuò)散硅壓力變送器zr208 、 308 系列擴(kuò)散硅壓力變送器具有工作可靠、性能穩(wěn)定、安裝使用方便、體積小、重量輕、性能價格比高等點(diǎn)，能在各種正負(fù)壓力測量中得到廣泛應(yīng)用。擴(kuò)散硅壓力變送器采用進(jìn)口

7、擴(kuò)散硅或陶瓷芯體作為壓力檢測元件，傳感器信號經(jīng)高性能電子放大器轉(zhuǎn)換成0-10ma或 4-20ma統(tǒng)一輸出信號。壓力變送器可替代傳統(tǒng)的遠(yuǎn)傳壓力表，霍爾元件、 差動變送器， 并具有 ddz-及 ddz-型變送器性能。擴(kuò)散硅壓力變送器能與各種型號的動圈式指示儀、數(shù)字壓力表、電子電位差計配套使用，也能與各種自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)或計算機(jī)系統(tǒng)配套使用。主要技術(shù)指標(biāo)：準(zhǔn)確度0.1%f s 0.25%fs 0.5%f s 測量范圍-95kpa35mpa間任選測量介質(zhì)液體、氣體、蒸汽存貯溫度-40 125使用溫度-10 80防腐材料316l 不銹鋼陶瓷聚四氟乙烯溫度影響0.02%/ 負(fù)載電阻750過載能力量程的 12

8、倍機(jī)械保護(hù)ip65 濕度95%rh 輸出二線制 420ma dc 關(guān)聯(lián)設(shè)備exz231b型安全柵重量1kg 零 點(diǎn) 溫 度 系數(shù)小于 0.02%/ 滿 程 溫 度 系數(shù)小于 0.02%/ 電源電壓24v dc 防爆等級ia ct5 安裝位置無影響使用方法：傳感器、變送器的選擇, 選項(xiàng)型提要：1、變送器要測量什么樣的壓力：用戶根據(jù)自己所測壓力的性質(zhì)即先確定系統(tǒng)中要確認(rèn)測量壓力的最大值，一般而言，需要選擇一個具有比最大值還要大1.5 倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中，尤其是水壓測量和加工處理中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器，持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送

9、器的標(biāo)定最大值會縮短傳感器的壽命，然而，由于這樣做會精度下降。于是，可以用一個緩沖器來降低壓力毛刺，但這樣會降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時，要充分考慮壓力范圍，精度與其穩(wěn)定性。2、什么樣的壓力介質(zhì)：我們要考慮的是壓力變送器所測量的介質(zhì), 黏性液體、泥漿會堵上壓力接口，溶劑或有腐蝕性的物質(zhì)會不會破壞變送呂中與這些介質(zhì)直接接觸的材料。以上這些因素將決定是否選擇直接的隔離膜及直接與介質(zhì)接觸的材料。一般的壓力變送器的接觸介質(zhì)部分的材質(zhì)采用的是316 不銹鋼 , 如果你的介質(zhì)對316 不銹鋼沒有腐蝕性, 那么基本上所有的壓力變送器都適合你對介質(zhì)壓力的測量. 如果你的介質(zhì)對316 不銹鋼有腐蝕性

10、， 那么我們就要采用化學(xué)密封,這樣不但起到可以測量介質(zhì)的壓力, 也可以有效的阻止介質(zhì)與壓力變送器的接液部分的接觸,從而起到保護(hù)壓力變送器,延長了壓力變送器的壽命. 3、變送器需要多大的精度：決定精度的有，非線性，遲滯性，機(jī)電商務(wù)網(wǎng)非重復(fù)性，溫度、零點(diǎn)偏置刻度，溫度的影響。但主要由非線性，遲滯性，非重復(fù)性，精度越高，價格也就越高。每一種電子式的測量計都會有精度誤差的, 但是由于各個國家所標(biāo)的精度等級是不一樣的 , 比如 , 中國和美國等國家標(biāo)的精度是傳感器在線性度最好的部分, 也就是我們通常所說的測量范圍的10% 到 90% 之間的精度 ;而歐洲標(biāo)的精度則是線性度最不好的部分, 也就是我們通常所

11、說的測量反的0 到 10% 以及 90% 到 100% 之間的精度 .如歐洲標(biāo)的精度為1%,則在中國標(biāo)的精度就為0.5%. 4、變送器的溫度范圍：通常一個變送器會標(biāo)定兩個溫度范圍，即正常操作的溫度范圍和溫度可補(bǔ)償?shù)姆秶?。正常操作溫度范圍是指變送器在工作狀態(tài)下不被破壞的時候的溫度范圍，在超出溫度補(bǔ)范圍時，可能會達(dá)不到其應(yīng)用的性能指標(biāo)。溫度補(bǔ)償范圍是一個比操作溫度范圍小的典型范圍。在這個范圍內(nèi)工作，變送器肯定會達(dá)到其應(yīng)有的性能指標(biāo)。溫度變從兩方面影響著其輸出，一是零點(diǎn)漂移；二是影響滿量程輸出。如：滿量程的+/-x%/ ，讀數(shù)的 +/-x%/ ，在超出溫度范圍時滿量程的+/-x%，在溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)時

12、讀數(shù)的+/-x%，如果沒有這些參數(shù)，會導(dǎo)至在使用中的不確定性。變送器輸出的變化到度是由壓力變化引起的，還是由溫度變化引起的。溫度影響是了解如何使用變送器時最復(fù)雜的一部分。5、需要得到怎樣的輸出信號： mv 、 v、 ma 及頻率輸出數(shù)字輸出，選擇怎樣的輸出取決于多種因素，包括變送器與系統(tǒng)控制器或顯示器間的距離，是否存在“噪聲”或其他電子干擾信號。是否需要放大器，放大器的位置等。對于許多變送器和控制器間距離較短的oem設(shè)備， 采用 ma輸出的變送器最為經(jīng)濟(jì)而有效的解決方法，如果需要將輸出信號放大，最好采用具有內(nèi)置放大的變送器。對于遠(yuǎn)距離傳輸出或存在較強(qiáng)的電子干擾信號，最好采用 ma級輸出或頻率輸

13、出。 如果在 rfi 或 emi指標(biāo)很高的環(huán)境中， 除了要注意到要選擇ma或頻率輸出外，還要考慮到特殊的保護(hù)或過濾器。( 目前由于各種采集的需要, 現(xiàn)在市場上壓力變送器的輸出信 號 有 很 多 種 , 主 要 有4.20ma,0.20ma,0.10v,0.5v等 等 , 但 是 比 較 常 用 的 是4.20ma 和 0.10v兩種 , 在我上面舉的這些輸出信號中,只有 4.20ma 為兩線制 , 我們所說的輸出為幾線制不包含接地或屏蔽線,其他的均為三線制) 6、選擇怎樣的勵磁電壓：輸出信號的類型決定選擇怎么樣的勵磁電壓。許多放大變送器有內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)裝置，因此其電源電壓范圍較大。有些變送器是

14、定量配置，需要一個穩(wěn)定的工作電壓，因此，能夠得到的一個工作電壓決定是否采用帶有調(diào)節(jié)器的傳感器，選擇傳送器時要綜合考慮工作電壓與系統(tǒng)造價。7、是否需要具備互換性的變送器：確定所需的變送器是否能夠適應(yīng)多個使用系統(tǒng)。一般來講，這一點(diǎn)很重要。尤其是對于oem 產(chǎn)品。一旦將產(chǎn)品送到客戶手中，那么客戶用來校準(zhǔn)的花銷是相當(dāng)大的。如果產(chǎn)品具有良好的互換性，那么即使是改變所用的變送器，也不會影響整個系統(tǒng)的效果。應(yīng)注意如下幾種使用情況：1、 被壓力系統(tǒng)瞬時出現(xiàn)較大過載壓力。2、用活塞壓力計標(biāo)定時，活塞故障卡死未發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致壓力沖開時高過載沖擊敏感膜。3、由于恒流電源對擴(kuò)散硅傳感器的自補(bǔ)償功能，原則上推薦采用恒流源供

15、電，我公司也可以提供恒流傳感一體化產(chǎn)品，如測量溫度系數(shù)要求不高，條件不允許， 也可使用恒壓源。4、擴(kuò)散硅傳感器零位輸出不能直接采用單臂聯(lián)電阻法進(jìn)行消除，可采用軟件歸零法、差動輸入修整法、t 型電阻網(wǎng)絡(luò)修正等。性價比：發(fā)展?fàn)顩r1954 年 c.s. 史密斯詳細(xì)研究了硅的壓阻效應(yīng)，從此開始用硅制造壓力傳感器。早期的硅壓力傳感器是半導(dǎo)體應(yīng)變計式的。后來在 n 型硅片上定域擴(kuò)散p型雜質(zhì)形成電阻條，并接成電橋, 制成芯片。此芯片仍需粘貼在彈性元件上才能敏感壓力的變化。采用這種芯片作為敏感元件的傳感器稱為擴(kuò)散型壓力傳感器。這兩種傳感器都同樣采用粘片結(jié)構(gòu)，因而存在滯后和蠕變大、固有頻率低、不適于動態(tài)測量以及

16、難于小型化和集成化、精度不高等缺點(diǎn)。70 年代以來制成了周邊固定支撐的電阻和硅膜片的一體化硅杯式擴(kuò)散型壓力傳感器。它不僅克服了粘片結(jié)構(gòu)的固有缺陷，而且能將電阻條、補(bǔ)償電路和信號調(diào)整電路集成在一塊硅片上，甚至將微型處理器與傳感器集成在一起，制成智能傳感器（見單片微型計算機(jī)）。這種新型傳感器的優(yōu)點(diǎn)是: 頻率響應(yīng)高( 例如有的產(chǎn)品固有頻率達(dá)1.5兆赫以上), 適于動態(tài)測量; 體積?。ɡ缬械漠a(chǎn)品外徑可達(dá)0.25毫米），適于微型化；精度高，可達(dá)0.1 0.01%；靈敏高, 比金屬應(yīng)變計高出很多倍，有些應(yīng)用場合可不加放大器；無活動部件，可靠性高，能工作于振動、沖擊、腐蝕、強(qiáng)干擾等惡劣環(huán)境。其缺點(diǎn)是溫度影

17、響較大（有時需進(jìn)行溫度補(bǔ)償）、工藝較復(fù)雜和造價高等。壓阻式傳感器的應(yīng)用：廣泛用于航天、航空、航海、石油化工、動力機(jī)械、生物醫(yī)學(xué)工程、氣象、地質(zhì)、地震測量等各個領(lǐng)域。在航天和航空工業(yè)中壓力是一個關(guān)鍵參數(shù), 對靜態(tài)和動態(tài)壓力,局部壓力和整個壓力場的測量都要求很高的精度。壓阻式傳感器是用于這方面的較理想的傳感器。例如, 用于測量直升飛機(jī)機(jī)翼的氣流壓力分布，測試發(fā)動機(jī)進(jìn)氣口的動態(tài)畸變、葉柵的脈動壓力和機(jī)翼的抖動等。在飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)中心壓力的測量中，使用專門設(shè)計的硅壓力傳感器, 其工作溫度達(dá)500以上。在波音客機(jī)的大氣數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)中采用了精度高達(dá)0.05% 的配套硅壓力傳感器。在尺寸縮小的風(fēng)洞模型試驗(yàn)中

18、，壓阻式傳感器能密集安裝在風(fēng)洞進(jìn)口處和發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管道模型中。單個傳感器直徑僅2.36毫米，固有頻率高達(dá)300 千赫 , 非線性和滯后均為全量程的0.22%。在生物醫(yī)學(xué)方面,壓阻式傳感器也是理想的檢測工具。已制成擴(kuò)散硅膜薄到10 微米 , 外徑僅0.5 毫米的注射針型壓阻式壓力傳感器和能測量心血管、顱內(nèi)、尿道、子宮和眼球內(nèi)壓力的傳感器。圖3 是一種用于測量腦壓的傳感器的結(jié)構(gòu)圖。壓阻式傳感器還有效地應(yīng)用于爆炸壓力和沖擊波的測量、真空測量、監(jiān)測和控制汽車發(fā)動機(jī)的性能以及諸如測量槍炮膛內(nèi)壓力、發(fā)射沖擊波等兵器方面的測量。此外，在油井壓力測量、隨鉆測向和測位地下密封電纜故障點(diǎn)的檢測以及流量和液位測量等方

19、面都廣泛應(yīng)用壓阻式傳感器。隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，壓阻式傳感器的應(yīng)用還將迅速發(fā)展。設(shè)計方面：汽車車用壓力傳感器、氣壓計、醫(yī)療設(shè)備、風(fēng)力控制、空氣流量計、呼吸器和通風(fēng)機(jī)等等。2.3.2 、單獨(dú)畫出放大電路原理圖（ 1）儀表放大器（即數(shù)據(jù)放大器）電路的構(gòu)成及原理圖：儀表放大器電路的典型結(jié)構(gòu)如上圖所示。它主要由兩級差分放大器電路構(gòu)成。其中，運(yùn)放c1，c2為同相差分輸入方式，同向輸入可以大幅度提高電路的輸入阻抗，減小電路對微弱輸入信號的衰減；差分輸入可以使電路只對差模信號放大，而對共模輸入信號只起跟隨作用，使得送到后級的差模信號與共模信號的幅值之比( 即共模抑制比cmrr) 得到提高。這樣

20、在以運(yùn)放ic3 為核心部件組成的差分放大電路中，在cmrr 要求不變情況下，可明顯降低對電阻r3和 r4，rf 和 r5 的精度匹配要求，從而使儀表放大器電路比簡單的差分放大電路具有更好的共模抑制能力。在r1=r2， r3=r4，rf=r5 的條件下，圖1 電路的增益為：g=(1+2r1/rg)(rf/r3)。由公式可見，電路增益的調(diào)節(jié)可以通過改變rg阻值實(shí)現(xiàn)。放大倍數(shù)：儀器放大器的放大倍數(shù)用示波器測量得：放大倍數(shù)=uo/ui=4000mv/160mv=25 共模抑制比：為了說明差分放大電路抑制共模信號的能力，常用共模抑制比作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)來衡量，其定義為放大器對差模信號的電壓放大倍數(shù)aud

21、與對共模信號的電壓放大倍數(shù)auc 之比，稱為共模抑制比，英文全稱是common mode rejection ratio，因此一般用簡寫cmrr 來表示。差模信號電壓放大倍數(shù)aud越大， 共模信號電壓放大倍數(shù)auc 越小， 則 cmrr 越大。 此時差分放大電路抑制共模信號的能力越強(qiáng)，放大器的性能越好。當(dāng)差動放大電路完全對稱時，共模信號電壓放大倍數(shù)auc=0，則共模抑制比cmrr ，這是理想情況，實(shí)際上電路完全對稱是不存在的，共模抑制比也不可能趨于無窮大差分放大器影響共模抑制比的因素（ 1） 電路對稱性電路的對稱性決定了被放大后的信號殘存共模干擾的幅度，電路對稱性越差，其共模抑制比就越小，抑制

22、共模信號（干擾）的能力也就越差。（ 2）電路本身的線性工作范圍實(shí)際的電路其線性范圍不是無限大的，當(dāng)共模信號超出了電路線性范圍時，即使正常信號也不能被正常放大，更談不上共模抑制能力。實(shí)際電路的線性工作范圍都小于其工作電壓，這也就是為什么對共模抑制要求較高的設(shè)備前端電路也采用較高工作電壓的原因。2.3.3 、輔助電路：四臂電橋當(dāng)壓力物理量通過傳感器轉(zhuǎn)換成電量時，獲得的信號電壓變化量很小，而共模電壓卻很高。當(dāng)電壓不發(fā)生變化時，電橋四個臂的電阻相等，沒有輸出信號。當(dāng)壓力發(fā)生變化時，應(yīng)變片的電阻（傳感元件）阻值變化，破壞了電橋的平衡，于是有一個信號送到放大電路的輸入端。一般經(jīng)典值為當(dāng)電源電壓v=10v

23、，電橋輸出的差動信號最大約30mv. a b 兩端的共模電壓高達(dá)5v，所以傳感器后面的數(shù)據(jù)放大器必須有很高的共模抑制比，同時要求有較高的輸出電阻，以免對傳感器產(chǎn)出影響為了提高精度，數(shù)據(jù)放大電路還應(yīng)具有較高的開環(huán)增益，較低的失調(diào)電壓，失調(diào)電流，噪聲以及漂移等等。四臂電橋相對于擴(kuò)散硅壓力2 號模塊中的一個變送器，有關(guān)變送器的相關(guān)內(nèi)容介紹：壓力變送器 , 壓力傳感器的工作原理：把壓力信號傳到電子設(shè)備，進(jìn)而在計算機(jī)顯示壓力。將水壓這種壓力的力學(xué)信號轉(zhuǎn)變成電流（ 4-20ma） 這樣的電子信號。壓力和電壓或電流大小成線性關(guān)系，一般是正比關(guān)系。所以，變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大。由此得出一個壓力

24、和電壓或電流的關(guān)系式。壓力變送器的被測介質(zhì)的兩種壓力通入高、低兩壓力室，低壓室壓力采用大氣壓或真空，作用在元件 ( 即敏感元件 ) 的兩側(cè)隔離膜片上， 通過隔離片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。壓力變送器是由測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器。當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量就不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號。這是擴(kuò)散硅壓阻傳感器的主要結(jié)構(gòu)，通過針孔產(chǎn)生一個壓力使變送器產(chǎn)生壓阻效應(yīng)，通過數(shù)據(jù)放大器和驅(qū)動放大器，把已經(jīng)放大的數(shù)據(jù)輸出。2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論2.4.1 、詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。p1（ kpa）10 20 30

25、 40 50 60 70 80 90 100 vo2(v) 1.91 3.29 4.56 5.75 6.86 7.94 8.77 9.80 9.84 9.84 v 1.91 1.38 1.27 1.19 1.11 1.08 0.83 1.03 0.04 0 p1（ kpa）10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 vo2(v) -0.60 -1.94 -3.20 -4.56 -5.30 -6.45 -7.32 -8.04 -8.83 -9.57 v -0.60 -1.34 -1.26 -1.36 -0.74 -1.15 -0.87 -0.72 -0.79 -0.74 2.4

26、.2 、寫出系統(tǒng)誤差的存在形式，說明減小辦法。（1）儀器誤差： p1,p2 收到氣管漏氣的關(guān)系，所以應(yīng)該要求氣管一下子達(dá)到一個很大的一個電壓值，然后是它慢慢漏氣以達(dá)到我們想要的氣壓值。（2） 人身誤差：調(diào)節(jié)儀器, 和讀數(shù)時可能出現(xiàn)誤差（3） 溫度影響：硅壓力傳感器芯片的性能受溫度的影響非常大，主要表現(xiàn)為零點(diǎn)和靈敏度隨溫度變化而發(fā)生漂移，產(chǎn)生漂移的根本原因在：在工藝制作中，組成惠斯登電橋的四個電阻條的表面摻雜濃度和擴(kuò)散電阻條寬度不可能完全一致，致使四個電阻的阻值不完全相等，溫度系數(shù)不相等，導(dǎo)致當(dāng)輸入壓力為0 時，電橋輸出不為0，同時該輸出隨溫度的變化而發(fā)生漂移，即零點(diǎn)溫度漂移；半導(dǎo)體的溫度特性導(dǎo)致壓阻系數(shù)隨溫度變化，導(dǎo)