硅壓阻傳感器標定及飛行參數(shù)解算實驗報告

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)硅壓阻傳感器標定及飛行參數(shù)解算1 實驗目的：了解壓力傳感器的原理。了解壓力測量系統(tǒng)的組成。掌握壓力傳感器靜態(tài)校準實驗和靜態(tài)校準數(shù)據(jù)處理的一般方法。掌握飛行參數(shù)計算的原理。掌握飛行參數(shù)計算系統(tǒng)的組成。掌握飛行參數(shù)計算的一般方法。2 系統(tǒng)組成：3 實驗原理：（1）標定實驗：靜態(tài)特性校準（靜態(tài)標定）：在一定的標準條件下，采用一定等級的標定設備對測試系統(tǒng)進行多次往復測試的過程。通過對系統(tǒng)的靜態(tài)測試得到輸出量與輸入量的函數(shù)關系。壓力傳感器：利用單晶硅材料的壓阻效應制造而成，在應力

2、場作用下其電阻值發(fā)生變化。在實驗中，以標準壓力傳感器作為基準，對待標定傳感器進行標定。通過壓力泵、真空泵、電磁閥等設備，將氣路中的氣壓控制在不同的氣壓值上，記錄標準傳感器的壓力值和待標定傳感器的電壓值。對記錄的數(shù)據(jù)進行整理計算，得出待標定傳感器的特性曲線以及性能指標。（2）解算實驗：服務器通過數(shù)據(jù)采集卡采集傳感器輸出的電壓值，通過網(wǎng)絡將得到的電壓信號傳給所有客戶端，同時通過程序計算出相應的飛行高度、真空速和指示空速，也通過網(wǎng)絡傳給客戶端?？蛻舳死秒妷盒盘柦馑愠鲲w行參數(shù)，并且與從網(wǎng)絡得到的飛行參數(shù)進行比較。4 實驗步驟：（1）標定實驗服務器端：打開計算機電源；打開壓力泵，加壓至氣動控制箱壓力表

3、指示0.5；打開真空泵電源；打開全靜壓模擬器電源；打開壓力變送器箱電源；打開氣動控制箱電源；服務器計算機運行壓力標定服務器軟件，單擊“靜壓常減小”按鈕，使標準壓力減小到10kPa以下；單擊服務器軟件的“靜壓增大”按鈕（時間為6ms），記錄標準壓力(kPa)及待標定壓力(mV)，反復此步驟，直至標準壓力為250 kPa；單擊服務器軟件的“靜壓減小”按鈕（時間需根據(jù)情況改變），記錄標準壓力(kPa)及待標定壓力(mV)，反復此步驟，直至標準壓力為10 kPa以下；客戶端：客戶端計算機打開標定軟件客戶端程序，在“服務器的計算機名或IP地址”欄中輸入“192.168.1.16”，在“port”欄中輸入

4、“60XX”，XX代表計算機號（貼在主機箱面板上）；記錄3組數(shù)據(jù)；從所記錄的每組數(shù)據(jù)中篩選出20小組，作為數(shù)據(jù)分析用。（2）解算實驗利用標定實驗測得的被校準傳感器數(shù)據(jù)得到傳感器輸出電壓與被測壓力的關系，求出全壓Pt和靜壓Ps；復制“復件參數(shù)計算”文件夾的內容到自己的文件夾，打開“飛行參數(shù)計算客戶端”軟件，進入程序框圖（“窗口顯示程序框圖”或Ctrl+E進入）。3. 在Matlab程序節(jié)點中輸入Matlab程序，完成以下任務：（1）將全壓和靜壓傳感器的輸出電壓（Vt和Vs）轉換成全壓Pt和靜壓值Ps；（2）利用靜壓求高度H（分層進行計算）；（3）求馬赫數(shù)（對Ma進行分情況考慮）；（4）求真空速V

5、；（5）求指示空速Vi。5 數(shù)據(jù)分析（1）實驗數(shù)據(jù)整理實驗數(shù)據(jù)，從所記錄的每組數(shù)據(jù)中篩選出20小組標準壓力y標定壓力x=0.0598y+0.1539 （25415415.53910.539141541500.6237620616.2151-3.7849620620030.750825833.61418.61418258250716210351.03E+03-0.70991035.310350.3547412401.24E+03-5.033912401239.80.2238814741.47E+03-4.91191474147400.60.59816401.64E+03-3.6819164016

6、40.70.75211519201.92E+030.60911920192000.3313021652.17E+036.454121652164.50.56214524252.42E+03-2.70092425242502615325552.56E+031.08312555.625550.62616126902.69E+03-0.132926902689.50.530.316928222.82E+031.65112822282201318030003.01E+037.60412998300135519632753.28E+030.172132733277.54.53121836453.64E+

7、03-1.92193645364500.4322637703.78E+036.86213770377004223339003.89E+03-6.076939003900060.324040204.01E+03-9.015940194021.42.40.5425041754.18E+033.214141754175022（2）數(shù)據(jù)處理計算傳感器各項靜態(tài)性能指標，寫出計算過程：1、校準曲線2、非線性度L的計算；輸入標準壓力y,輸出標定壓力x=-9.0159，= 3.7627e+003 EQ 100%=9.0159/3762.7=0.24%3、 遲滯誤差H的計算；=4.5遲滯誤差為=0.06%4、

8、重復性（即精密度）的計算，即有限次測量的采樣標準偏差S的計算；=1.91正行程（0.3141 1.5707 3.6649 2.6178 1.0471 0.3141 2.6178 0.1571 3.1414 1.0471 1.0471 1.5707 0.5236 2.6178 1.5707 0.2094 2.0942 3.1414 0.2618 1.0471）反行程=（1.0471 0.3665 0.5236 2.0942 1.5707 0.2618 1.0471 1.5707 1.0471 3.1414 3.1414 0.1571 1.5707 2.6178 0.5236 1.5707 1.0

9、471 0.1571 2.0942 1.0471）標準偏差為1.747重復性為0.14%5、 總精度的計算。0.06%+0.14%=0.2%6 解算實驗（1）飛行高度、真空速、指示空速等飛行參數(shù)計算的過程（附程序）；程序：clcclear allVt=1700;Vs=525;Pt=0.0598*Vt+0.1539;Ps=0.0598*Vs+0.1539;qc=Pt-Ps;p0=1.29;Vi=sqrt(2*qc*1000/p0)gn=9.80665;R=0.;if Ps=22.632&Ps=5.&Ps=0.&Ps1.89)Ma=(temp/1.2875)0.5endif(temp1.89)Ma=(5*(temp(1/3.5)-1)0.5endTs=Tt/(1+0.2*0.9*Ma*Ma); V=Ma*sqrt(1.4*R*1000*Ts) 根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)分析是否存在誤差，并分析誤差產生的原因。 由于測試系統(tǒng)的實現(xiàn)結構及參數(shù)、測量原理、測試方法的不完善，或由于使用環(huán)節(jié)條件的變化，致使測試系統(tǒng)產生測量誤差。例如由于測試系統(tǒng)的機械部分的摩擦和間