活塞压力计静态校准实验

1、活塞压力计静态校准实验实验目的1掌握压力传感器的原理2. 掌握压力测量系统的组成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rti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。将此实验屮各个部分用方框图表示：实验设备型号及精度设备名称设备型号精度量程数量活塞式压力计ys-60. 05%00. 6mpa1压力传感器mpm1800. 2%00.7mpa1信号调理电路0. 2%0157156mv1精密电阻rj250 1/4w0. 01%, 5ppm1数字电压表ut61e, vc9806+1直流稳压电源dh1718

2、g-40. 02%+24v1三.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00.6mpa。信号调 理器为压力传感器提供恒流电源，并将压力传感器输出的电压信号放大并转换为电流信号。 信号调理器输出为二线制，420ma信号在250欧釆样电阻上转换为15v电压信号，由 4位半数字电压表读出。!1!实验注意事项1保持袪码干燥，轻拿轻放，防止摔碰。2轻旋手轮和针阀，防止用力过猛。3. 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，应重新进行循坏。4. 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

3、转/分的旋转速度，用此消除静摩擦，此后 方可进行读数。5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.实验步骤（1）用调整螺钉和水平仪将活塞压力计调至水平。（2）核対祛码重量及个数，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）加载舷码至满星程，转动手轮使测量杆标记对齐，再卸压。反复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

4、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，用手指轻轻按一下袪码中心点，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:12分钟，开始第二次循环，从（5）开始操作，共进行3次循环。六.实验数据处理原始数据压力：p（mpa）压力变送器的输出电压（v）第一循环第二循环第三循环01.0121.0151.014正0. 051.3511.3521.3510. 101.6861.6851.685行

5、0. 152.0192.0192.0190. 202. 3542. 3552. 355程0. 252. 6892. 6892.6890. 303. 0243. 0243. 0240. 353. 3593. 3593.3580. 403. 6943. 6943.6940. 454. 0294. 0294. 0290. 504. 3644. 3644. 3640. 504. 3634. 3634. 3630. 454. 0284. 0284. 0270. 403. 6933. 6933.693反0. 353. 3583. 3583.3580. 303. 0233. 0233.023行0. 252.

6、 6882. 6882.6880. 202. 3532. 3532.352程0. 152.0182.0182.0180. 101.6851.6841.6850. 051.3521. 3511.35101.0141.0141.014传感器各项静态指标校准曲线（传感器实际特性的数学期望）的确定正行程的第j个循坏，第i个测点为（xi,yuij）；反行程的第j个循环，第i个测点为（xi,ydij）；为循环数）对于第i个测点，基于上述标定值，所对应的的平均输出为x =工 + 滋）,心 1,2,3,nn&i2 (sxi)21.015因此平均输出为计算 内容00050.10.150.20.250.3

7、0.350.40.450.5平均 输出1.0141.3511.6852.0192.3542.6893.0243.3583.6944.0284.364参考直线为最小二乘直线y=bx+ab所以参考最小二乘直线为：用matlab绘制校准曲线4.543.53>2.521.51明x/ 一（dy =砒97u = 6.697*p+1.01500.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5p/mpa其他静态标定值的计算计算内容00. 050. 10. 150.20. 250.30. 350. 10. 450.5正行程 平均输出1.01371.35131.68532.01902.

8、35472 68903 02403. 35873. 69404. 02904. 3640反行程 平均输出1.01401.35131.68472. 01802.35272. 68803. 02303. 35803. 69304. 02774. 3630迟滞-0. 000300.00060. 00100. 00200. 00100. 00100. 000. 000. 00130. 00107100总平均输出1.01381.35131.68502.01852. 35372. 68853. 02353. 35833. 69354.02834 3635最小二乘 直线输出1.01501.34991.684

9、72.01962. 35442. 68933. 02413. 35903. 69384.02874. 3635非线性偏差-0.00120.00140. 0003-0. 0011-0. 0007-0. 0008-0. 0006-0.0007-0.0003-0. 00040正行程非线性迟滞-000130. 001450. 0006-0. 000550. 0003-0. 000250. 0001-0.000250. 00020. 000350. 0005反行程非线性迟滞-0.0010.001450-0.00155-0 0017-0. 00125-0. 0011-0.00095-0.0008-0 00

10、095-0. 0005正行程极差0. 00160. 00050. 000500. 0005000. 0005000反行程极差00. 00050. 000500. 00050.00050000. 00050正行程 标准偏若0. 00150. 00060. 000600. 0006000. 0006000反行程 标准偏差00. 00060. 000600000. 0006000. 0006非线性度的计算:=0（兀max-兀min）| = 3.3485（p）max5：u=maxx 100% = 0,0014 = 0.042% yfs3.3485迟滞误差的计算:% =0（忌x-几in ）1 = 3.3485maxe yh）max =卜m - y（li