电测法标定加速度传感器的电压灵敏度实验

13.1 实验目的

传感器的灵敏度是传感器的一个重要参数，使用时必须重复标准，以保证原始的标定值没有变化。虽然技术监督部门通常使用绝对标准法，而在工程中和野外检测现场条件下通常使用比较法。

学习用电阻应变计测试方法测定加速度传感器的电压灵敏度的方法；了解相关测试仪器的基本原理和简单的操作方法；学会用计算机和数据采集软件分析瞬态峰值和传感器的灵敏系数；按要求整理实验报告。

图13.1 计算机数据采集系统

13.2 实验仪器

（1）自制加速度传感器（图13.2）。

图13.2 加速度传感器简图

（2）动态电阻应变仪。

（3）计算机数据采集系统（图13.1）。

（4）自制电子测力系统。

13.3 测量系统框图

加速度传感器标定实验装置和测试过程，见图13.3。

图13.3 实验过程示意图

13.4 实验原理与步骤

（1）试验用质量块安装在缓冲垫和力传感器上，当质量块迅速取走时，测出力传感器的输出Amg，这个读数即装有加速度传感器的重力（mg）。计算出力传感器的输出灵敏系数：

KF＝mg/Amg（N/V）　（13.2）

（2）将加速度传感器的钢柱从适当高度落到缓冲垫和力传感器上时，同时记录力传感器的输出峰值（Ama）和加速度传感器的输出峰值（Bma），见图13.4。根据作用力等于反作用力原理得：(www.xing528.com)

F＝ma＝KFAma＝m KaBma 　（13.2）

这种标定方法对于线性传感器，力传感器的灵敏系数将消除，然而，标定依赖于当地重力加速度。撞击脉冲持续时间由缓冲垫材料和厚度决定，脉冲幅值与自由落体的高度有关，可用不同的缓冲垫材料和自由落体的高度组合来完成。

图13.4 加速度标定的波形

（3）实验结束后，将各实验仪器复位，关闭所有仪器电源，整理实验现场，按要求整理实验报告。

13.5 实验报告要求

自行设计并完成实验报告，实验报告的主要内容应包括：

（1）实验名称；

（2）实验目的；

（3）仪器名称、规格；

（4）实验方案概述；

（5）绘制实验装置草图；

（6）原始数据的记录；

（7）原始数据分析与计算过程；

（8）实验结论。

实验报告中的数据可用图形或者表格的形式表达。