传感器测空气相对压力系数基科 22 张家琳一、实验目的1、 加深对理想气体状态方程和查里定律的理解；2、 初步了解铜电阻温度传感器和硅压阻式差压传感器的工作原理并掌握其使用方法；3、 学习用作图法和最小二乘法直线拟合处理实验数据。二、实验原理1、 查理定律和气体温度计理想气体状态方程在定容条件下简化为查理定律：其中，t 为摄氏温度，，分别是气体温度为和时的气压。为相对压力系数，实验中的约定真值为（已经考虑了干燥空气的非理想气体修正）。室温附近的实际气体可以近似看作理想气体。2、 铜电阻温度传感器在范围内，铜丝的电阻值 R 与温度 t 有良好的线性关系：其中，为时的电阻值，为电阻温度系数。实验中使用的铜丝电阻的。因此，在恒定电流的条件下，若测出了在纯水沸点时铜丝电阻上的电压并查出沸点度，则可求得 t 为 3、 扩散压阻式差压传感器半导体材料（如单晶硅）因受力而产生应变时，由于载流子的浓度和迁移率的变化而导致电阻率发生变化的现象称为压阻效应。本实验中的压阻式差压传感器就是利用压阻效应制成的。传感器两端输出电压与压差成线性关系：；其中为压差为零式的输出电压，系数一般情况下为一常数。本实验中，当传感器的接口 D（参考压力腔）通大气、接口 C（正压力腔）通被测介质时，有： 式中为大气压强。实验中使用的压差传感器非线性相对误差限约为 0.3%。4、 铜丝电阻的四端接法由于铜丝电阻非常小，采纳普通的伏安法、比较法测量时，引线电阻与接触电阻会造成很大的误差，四端接法就是一种减少这两者影响的方法。采纳四端接法时，电阻两端各有两端，每端各接一根引线。一般两侧靠外侧的两端引线连接（稳流）电源，靠内侧的两端引线连接到高内阻的电压表上。电压端引线电阻和接触电阻的影响可以基本消除。5、 系统误差分析考虑到 A 泡的容积因热胀冷缩而变；与 A 泡相连的 C 管等部分中的气体温度不均匀等原因，对实验求得进行修正：三、实验注意事项1、 转动三通活塞时一定要缓慢。2、 实验中如需换水，要先断开加热器电源。3、 停泵后应立即将塑料管 G 从接头 H 上拔下，否则，机械泵油会流出泵体进入真空系统，造成污损。四、实验步骤1、 差压传感器的定度分别测出=0 和的差压传感器输出电压与，则2、 测量若干组值调节恒流源 J，使电流稳定在 4mA 左右。从室温起记下若干组，大约铜丝压降每增加约 0.5mV 记一次，最后记下水沸腾时的各电压值。3、 测量大...
