过程控制系统实验报告
姓 名：
指导教师 ：
南京理工大学 2015 年 5 月
实验二 传感器、执行器实验
一、实验目的
1
了解传感器、执行器的工作原理，掌握它们在实际过程控制中的应用。
二、实验要求
编程实现系统液位、温度、流量等模拟量的数据采集以及模拟量的输出。
三、实验步骤
1、液位传感器的测试
在水箱内按要求注入不同高度的纯净水，利用万用表和 USB-4711A 板 卡的 A/D 口分别测出液位传感器的输出电压，并在计算机内将电压转换成对
应的高度。将测量数据填入下表。
高度 输出 万用表测量值（伏） A/D 口测量值 (伏) 机内转换高度 （mm） 相对误差（%） 相对误差（%） (消除仪器误差)
250 mm 5.53 5.56 444.92 77.97% 1.17% 200 mm 4.91 4.92 393.36 96.68% 0.68% 150 mm 4.30 4.32 345.31 130.21% 2.21% 100 mm 3.68 3.71 296.48 196.48% 4.68% 50 mm 3.07 3.09 246.88 393.76% 8.76% 0mm -2.4 -2.4 192 / / 因为我们使用的实验仪器测高计有明显的机械误差，通过实际 0mm 时测 量高度为 192mm，表测电压为-2.4V。所以实际相对误差应是消除高度计所造 成的机械误差之后的值，一并在表中列出了。
2、温度传感器的测试
用温度计测量出水温，同时利用万用表和 USB-4711A 板卡的 A/D 口测
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出温度传感器的输出电压，并在计算机内将其转换成相应的温度。将测量数
据填入下表。 温度计 （度） 万用表测量值 （伏） A/D 口测量电压 (伏) 机内转换温度 （度） 相对误差 （%） / 0.93 3、 比例阀的控制
0.96 19.19 / 通过 USB-4711A 板卡的 D/A 口输出控制电压，比较机内控制电压与实
际输出电压，并将结果填入下表。
控制量（伏） 测量值（伏） 相对误差（%） 0 0 0 2.5 2.49 0.4% 5 4.98 0.4% 7.5 7.47 0.4% 10 9.96 0.4% 四、思考题
1、用传感器测量过程变量的准确性如何？如果有误差，可以采取什么 方法进行修正？
答：在测量过程变量时大量被测量是随时间变化的动态信号，传感器
的输入与输出信号是一个时间函数，随着输入信号变化，实际传感器输出与 输入不具有相同时间函数，将会产生系统误差和随机误差。
对于系统误差，可以采用差动法补偿来修正，随机误差可以采用统计
学中的方法如算数平均或求标准偏差。
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