激光传感器手册

激光传感器手册
激光传感器手册

激光传感器使用说明书

一、组成:

激光传感器由发射管、接收管、调制管、大透镜等组成。请注意区分接收管和调制管,作好记号。

二、激光管性能参数

外形尺寸:9*16mm

镭射波长:650nm

工作电压:DC3V

工作电流:16mA

输出功率:50mW左右

工作温度:0-40度

光点大小:点状大光斑

三、效果

接收性能稳定,抗干扰能力强,可靠性高。

当垂直接收时,距离可达1.2米以上;

当光线与跑道成16度夹角时,前瞻距离可达到60CM。

我们客户,根据我们提供的电路图,最远的可以调试出90CM远的前瞻来,最差的也能调试出30CM来,一般的客户都能调试到50CM以上。

四、原理

激光传感器由两部份构成,一部份为发射部份,一部分为接收部份。发射部份由一个振荡管发出180KHz频率的振荡波后,经三极管放大,激光管发光;接收部份由一个相匹配180KHz的接收管接收返回的光强,经过电容滤波

后直接接入S12单片机的**口,检测返回电压的高低。由于激光传感器使用了调制处理,接收管只能接受相同频率的反射光,因而可以有效防止可见光对反射激光的影响。另外,配合大透镜使用,接收效果和抗干扰能力更强。

五、电路图

图1 原理图

六、电路图说明

1、L11和R15之间可加上电位器;

2、C11为47UF的钽电容(说明书中有一个图对应),加在接收管的1和3脚之间,起滤波作用;如果不行,可以试一下1UF的电解电容,或者0.1UF、0.01UF。

3、IN为信号输入单片机,OUT为单片机I/O口控制发光;

4、接收到黑色为1,接收到白色为0;

5、当照射在黑色时,L12指示灯应该为灭;

七、其它注意事项

1、注意接收器和调制器的正负极,对照实物、图示,红为正,黑为负;

2、调制器只用两个管脚,按示意图,剪去第三个脚,剪掉的脚留着下面用;

3、可按实车效果图示布置面包板,发射器在上,接收器在下,用透镜罩住,调制器、指示灯等元器件全可放到面包板的另一面;

图2 实车效果图

4、注意透镜的镜面,凸的那面向外,聚光效果好;

5、焊接注意事项:

发射器:

●注意防静电,可用胶布先包上。

●为了既能调整发射光的角度,又能在常态下固定发射器,建议一个脚用硬

一些导线(用刚才剪掉的调制器的脚就可以,或者用直插式二极管或电阻的脚)连接面包板,另一个脚直接用原有铜丝连(一定注意正负),这样,又起固定作用,又方便掰动调整发光角度。

●焊接时,温度不要太高,点一下就到位(0.2S左右就行),刚焊接完时,

不得掰动,过一会再动。

接收器:

要把脚全部插入面包板,确保透镜能完全罩住接收器,焊接时,温度不要太高,点一下就到位(0.2S左右就行),刚焊接完,不得扮动。

透镜:

先用胶水固定,或用手拿着侧面,先调试能接收的距离(一个一个地调试),可在线仿真调,也可看指示灯亮灭来调,等调到理想距离时,再用少量AB胶固定(以后还可扮下来重新安装调试),这个调试的过程可能比较麻烦和漫长。。。

希望成功!

技术支持:李工QQ:577076500

PH值传感器

pH 值传感器 (型号:PH-BTA或PH-DIN) 所有传统的pH 计的实验或示范都可以用我们的pH 值传感器。使用此传感器更 可以自动采集数据、作图表、数据分析等功能。它的典型应用是:研究家庭常见的 酸和碱、酸碱滴定、在化学反应、水族箱内光合作用过程中监测pH 的变化、研究 酸雨和缓冲液、河流和湖的水质分析等。 威尼尔(Vernier) 有多本实验手册都有各种使用pH 值传感器的实验。 化学使用威尼尔 水质使用威尼尔 生物使用威尼尔 物理科学威尼尔 初中科学使用威尼尔 科学使用掌上电脑 高级化学使用威尼尔 用pH 值传感器采集数据 以下是使用pH 值传感器的一般操作流程: 数据采集软件 此传感器可以与一个界面以及以下的数据采集软件一起使用。 ?Logger Pro 3 这个计算机程序可配合LabQuest、LabPro、或威尼尔动手做!连接使用。?Logger Pro 2 这个计算机程序可配合ULI 或Serial Box Interface 使用。 ?Logger Lite 这个计算机程序可配合LabQuest、LabPro、或威尼尔动手做!连接使用。?LabQuest App 这个程序是当单独使用LabQuest 时配合使用的。 ?EasyData App 这个TI-83+ 和TI-84+ 计算器应用可配合CBL 2、LabPro、和威尼尔EasyLink 一起使用。我们建议使用2.0 或更新的版本,您可以从威尼尔的网站, https://www.360docs.net/doc/9c4610636.html,/easy/easydata.html,下载,然后转移到计算器上。查看威尼尔的网站,https://www.360docs.net/doc/9c4610636.html,/calc/software/index.html,可得到更多有关应用与程序转移指南的信息。?DataMate 程序采用DataMate 配合LabPro 或CBL 2 与以下计算器使用:TI-73、TI-83、TI-86、TI-89、和Voyage 200。在LabPro 和CBL 2 的使用说明书中可看到将程序转移到计算器的指示。 1如果你是配合ULI 或SBI 使用Logger Pro 2,pH 值传感器是不能自动识别的。在探头与传感器文件夹中打开一个pH 值传感器的实验文件。

光电传感器的应用与新技术doc

光电传感器的应用与新技术 --浅谈光电池与CCD 摘要:光电传感器是利用光电效应制成的一类传感器的总称,它能将光学量转变为电学量,广泛应用于检测和自动化系统。光电传感器包括光电池和光电阻传感器。本文将以下几个方面:1. 什么是光电池和光电阻传感器;2.光电池和光电阻传感器的比较;3.光电传感器的实际应用;4.光电传感器在未来的发展方向,详细地介绍光电传感器,并提出本人对光电传感器在未来的预测。 一光电池和光电阻 在介绍光电传感器之前,我们有必要先了解一下光电效应。光电效应是光照射到某些物质上,使该物质的电特性发生变化的一种物理现象,可分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应三种。前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应[1]。它是指,在光线作用下物体内的电子逸出物体表面向外发射的物理现象。后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。光电导效应是指当入射光射到半导体表面时,半导体吸收入射光子产生电子空穴对,使其自生电导增大。光生伏特效应是指当一定波长的光照射非均匀半导体(如PN结),在自建场的作用下,半导体内部产生光电压的效应[2]。光电传感器都是利用光电效应制成的。 1.光电池 光电池是一种能在光的照射下,不加偏置,产生电动势半导体器件,也属于电能量型传感器。光电池的种类很多,有硒,氧化亚铜,硫化铊,硫化镉,锗,硅,砷化镓光电池等。其中最受重视的是硅光电池,因为它有一系列优点:性能稳定,光谱范围宽,频率特性好,传递效率高(接近理论极限17%),能耐高温辐射等[3]。 1.1光电池的工作原理 光电池的工作原理是光生伏特效应。当光子的能量hγ大于半导体材料的禁带宽度时,半导体材料吸收光而产生电子空穴对,这样在半导体材料内部形成载流子的浓度梯度,进而在受照表面和暗面产生一个开路的光电压。 1.2光电池的特性 光电池的特性主要有光谱特性,光照特性等。

传感器实验

传感器实验 精04 张为昭 2010010591

实验二电涡流传感器变换特性 一、实验目的 1. 了解电涡流传感器的结构、工作原理及应用; 2. 了解电涡流传感器调频电路的特点,测试电涡流传感器变换特性。 二、实验装置及原理 1.装置 图2.1 电涡流传感器装置 2.原理 涡流传感器是七十年代以后发展较快的一种新型传感器。它广泛应用在位移振动监测、金属材质鉴别、无损探伤等技术领域中。 涡流传感器通常由扁平环形线圈组成。在线圈中通以高频(通常为2.5MHz 左右)电流,则在线圈中产生高频交变磁场。当导电金属板接近线圈时,交变磁场在板的表面层内产生感应电流即涡流。涡电流又产生一个反方向的磁场,从而减弱了线圈的原磁场,也就改变了原线圈的自感量L、阻抗Z及Q值。线圈上述参数的变化在其它条件不变的情况下仅是线圈与金属板之间距离的单值函数。 实验中采用了测量线圈自感量L的调频电路,即把线圈作为谐振回路的一个电感元件。当线圈与金属板之间距离h发生变化时,谐振回路的频率f也发生变化,再用鉴频器将频率变化转换成电压变化输出。 图2.2 电涡流传感器原理 三、实验内容及步骤 1. 测量前置器输出频率f与距离h之间的关系;输出电压V与距离h之间

(1)被测金属板先采用铝板。转动微调机构或千分尺使金属板与传感器端面接触即h=0,记下相应的输出信号频率,然后改变h并记下相应的输出频率f 的数值于表2-1中。 (2)改变h并记下涡电流传感器相应的输出电压峰峰值于表2-2中。 (3)改变h并记下测量电路最终的输出电压于表2-3中。 2. 换上钢板重复1的步骤,注意钢板在与传感器距离很小时传感器无输出,调整距离至有输出时作为零点,再开始进行后续测量。 3. 估测电涡流传感器的工作测量范围: 铝板:1.5mm 钢板:1.5mm(相对零点的位移) 四、数据整理及问题分析 1.实验数据整理

温度传感器实验设计概要

成都理工大学工程 技术学院 单片机课程设计报告 数字温度计设计

摘要 在这个信息化高速发展的时代,单片机作为一种最经典的微控制器,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,作为自动化专业的学生,我们学习了单片机,就应该把它熟练应用到生活之中来。本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。本文设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽等特点。 关键词:单片机,数字控制,数码管显示,温度计,DS18B20,AT89S52。

目录 1概述 (4) 1.1设计目的 (4) 1.2设计原理 (4) 1.3设计难点 (4) 2 系统总体方案及硬件设计...................................................... 错误!未定义书签。 2.1数字温度计设计方案论证 (4) 2.2.1 主控制器 (5) 2.4 系统整体硬件电路设计 (7) 3系统软件设计 (8) 3.1初始化程序 (8) 3.2读出温度子程序 (9) 3.3读、写时序子程序 (10) 3.4 温度处理子程序 (11) 3.5 显示程序 (12) 4 Proteus软件仿真 (13) 5硬件实物 (14) 6课程设计体会 (15) 附录1: (14) 附录2: (21)

1概述 1.1设计目的 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。 本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,可广泛用于食品库、冷库、粮库、温室大棚等需要控制温度的地方。目前,该产品已在温控系统中得到广泛的应用。 1.2设计原理 本系统是一个基于单片机AT89S52的数字温度计的设计,用来测量环境温度,测量范围为-50℃—110℃度。整个设计系统分为4部分:单片机控制、温度传感器、数码显示以及键盘控制电路。整个设计是以AT89S52为核心,通过数字温度传感器DS18B20来实现环境温度的采集和A/D转换,同时因其输出为数字形式,且为串行输出,这就方便了单片机进行数据处理,但同时也对编程提出了更高的要求。单片机把采集到的温度进行相应的转换后,使之能够方便地在数码管上输出。LED采用三位一体共阳的数码管。 1.3设计难点此设计的重点在于编程,程序要实现温度的采集、转换、显示和上下限温度报警,其外围电路所用器件较少,相对简单,实现容易。 2 系统总体方案及硬件设计 2.1数字温度计设计方案论证 由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D 转换电路,感温电路比较麻烦。进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。 2.2总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机AT89S52,温度传感器采用DS18B20,用3位共阴LED数码管以串口传送数据实现温度显示。

物联网传感器实验系统软件使用说明书

ATOS物联网传感器实验系统 使用说明书 上海讯连电子科技发展有限公司 2011年10月

目录 1概述 (4) 1.1背景 (4) 1.2应用领域与使用对象 (4) 1.4参考方案 (4) 1.5术语与缩写解释 (4) 2系统综述 (5) 2.1传感器分类 (5) 2.2软件系统功能简介 (5) 2.3性能 (6) 2.4版权声明 (6) 3运行环境 (6) 3.1硬件设备要求 (6) 3.2支持软件 (6) 4软件操作说明 (7) 4.1安装以及使用前的准备 (7) 4.2 软件启动与登陆 (7) 4.2.1功能描述 (7) 4.2.2界面字段解释 (7) 4.2.3操作说明 (8) A)串口配置功能Serial (8) B)进入实验按钮功能Experiment (10) B1:实验一温湿度传感器实验 (11) B2:实验二光强传感器实验 (14) B3:实验三流量传感器实验 (17) B4:实验四霍尔传感器实验 (20) B5:实验五压力传感器实验 (23) B6:实验六气体压力传感器实验 (26) B7:实验七雨滴传感器实验 (29) B8:实验八火焰传感器实验 (32) B9:实验九震动传感器实验 (35) B10:实验十噪声传感器实验 (38) C)进入图书资源按钮功能Library (41) C1:资料一TINYOS开发环境 (42) C2:资料二WINCE平台 (43) C3:资料三Zigbee开发环境 (43) C4:资料四辅助工具 (44) C5:资料五驱动程序 (44) C6:资料六芯片和传感器手册 (45)

C7:资料七演示中心 (45) C8:资料八应用软件源码 (46) D)退出程序按钮 (46) 4.3 LabVIEW函数库 (47) 4.3.1函数库介绍 (47) 4.3.2如何编写一个应用程序 (49) 4.3.3 应用范例 (49) 5.0出错处理和恢复 (49)

光电传感器及控制系统

第二章光电传感器控制技术与系统 光电传感器是以光敏器件作为检测元件,将光信号转换为电信号的装置。用这种传感器进行测控时,只需将其它的非电量转换为光信号即可。广泛用于物位、速度、位移、温度、白度、压力,以及一些机械量、几何量的测量与自动控制、电子计算机、智能机器人等,是目前应用最广泛的传感器之一。 光敏器件是利用物质的光电效应,将光量转换为电量的一种变换器件。它的发展迅速,品种繁多,常见的有光敏电阻、光电二级管、光电三级管、光电耦合器、硅光电池和光控晶闸管等。 §1 光敏电阻控制技术与系统 一、光敏电阻 1.光电导效应 半导体材料受光照射时,载流子数目增加,电阻率减少,这种现象称为光电导效应。 当一束光照射到半导体时,如果光的频率足够高,光子的能量hf(h = ×10-34(J·S) E,就能产生出自由电子和“空穴”,为普朗克常数,f为频率)大于半导体材料的禁带宽度 g 使半导体的载流子数目增加,电阻率减小。入射光的强度越大,激发出来的自由电子和空穴越多,半导体的电阻率减小得就越厉害。 如果半导体是掺杂的,因为从杂质上释放一个电子(或空穴)所需的能量比本征半导体价电子所需的能量小,所以较长波长的光也能产生光电导。 具有光电导效应的材料称为光导材料。大多数的半导体和绝缘体都具有光电导效应。但能利用于制作光敏器件的却不多。从目前的光敏电阻来看,可分为三种类型:第一类为可见光光敏电阻,如硫化镉,硒化镉,硫—硒化镉,硫化镉—硫化锰光敏电阻等;第二类为红外光光敏电阻,如硫化铅,硒化铅,锑化铅,砷化铅,碲镉汞,碲化铅等光敏电阻;第三类为紫外光光敏电阻,如硫化铅,硫化锌镉,硫化锗镉,硒碲锑三元素化合物等光敏电阻。

实验 传感器之火焰篇

物质为主体的高温固体微粒构成的。火焰的热辐射具有离散光谱的气体辐射和连续光谱的固体辐射。不同燃烧物的火焰辐射强度、波长分布有所差异,但总体来说,其对应火焰温度的 1 ~ 2 μm 近红外波长域具有最大的辐射强度。例如汽油燃烧时的火焰辐射强度的波长。 火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器,当然火焰传感器也可以用来检测光线的亮度,只是本传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对对火焰非常敏感的特点,使用特制的红外线接受管来检测火焰,然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号,输入到中央处理器中,中央处理器根据信号的变化做出相应的程序处理。 火焰传感器是探测在物质燃烧时,产生烟雾和放出热量的同时,也产生可见的或大气中没有的不可见的光辐射。 火焰传感器又称感光式火灾传感器,它是用于响应火灾的光特性,即探测火焰燃烧的光照强度和火焰的闪烁频率的一种火灾传感器。 理; 2、通过该实验项目,学生能够学会编写火焰传感器的程序。

1、编写一个读取火焰传感器输出电平信号的程序; 2、将火焰检测状态做简单的处理显示,正常无火焰状态为0,检测到火焰状态为1; 3、用按键KEY1控制ZIGBEEN是否发送数据。 6.4.1硬件部分 1、ZIGBEE调试底板一个; 图6-1 ZIGBEE调试底板 2、20PIN转接线一条和带USB的J-Link仿真器一个; 图6-2 J-Link仿真器 3、转接板一个; 实验内容 6.3 实验设备 6.4 电 源 开 关 电 源 传感器C端口 指示灯 2 J-LINK接 ZigBee_DEBUG 复位键 节点按键 拨码开关 ZigBe按键 红 外 发 射 指 示 灯 1 ZigBee复位键 可 调 电 阻传 感 器 A 端 口 传感器B端口 方口USB线,另一端连接电上电指示灯 20PIN转接线,另一端接转接板 20PIN转接线接口 10PIN转接线接口 串口接口

传感器测试实验报告

实验一直流激励时霍尔传感器位移特性实验 一、实验目的: 了解霍尔式传感器原理与应用。 二、基本原理: 金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过时,在垂直于磁场和电流的方向上将产生 电动势,这种物理现象称为霍尔效应。具有这种效应的元件成为霍尔元件,根据霍尔效应,霍 尔电势 U H= K H IB ,当保持霍尔元件的控制电流恒定,而使霍尔元件在一个均匀梯度的磁场中 沿水平方向移动,则输出的霍尔电动势为U H kx ,式中k—位移传感器的灵敏度。这样它就 可以用来测量位移。霍尔电动势的极性表示了元件的方向。磁场梯度越大,灵敏度越高;磁场 梯度越均匀,输出线性度就越好。 三、需用器件与单元: 霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、±15V 直流电源、测微头、数显单元。 四、实验步骤: 1、将霍尔传感器安装在霍尔传感器实验模块上,将传感器引线插头插入实验模板的插座 中,实验板的连接线按图9-1进行。 1、 3 为电源±5V , 2、4 为输出。 2、开启电源,调节测微头使霍尔片大致在磁铁中间位置,再调节Rw1 使数显表指示为零。 图 9-1直流激励时霍尔传感器位移实验接线图 3、测微头往轴向方向推进,每转动0.2mm 记下一个读数,直到读数近似不变,将读数填 入表 9-1。 表9- 1 X ( mm) V(mv)

作出 V-X 曲线,计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。 五、实验注意事项: 1、对传感器要轻拿轻放,绝不可掉到地上。 2、不要将霍尔传感器的激励电压错接成±15V ,否则将可能烧毁霍尔元件。 六、思考题: 本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的时什么量的变化? 七、实验报告要求: 1、整理实验数据,根据所得得实验数据做出传感器的特性曲线。 2、归纳总结霍尔元件的误差主要有哪几种,各自的产生原因是什么,应怎样进行补偿。

光电传感器的设计

光电传感器的设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

光电传感器的设计 题目:光电传感器的设计 院(系):信息工程学院 专业:光电信息科学与工程 姓名:褚飞亚 学号: 20 指导教师:张洋洋 2016年6月27号

摘要 随着信息技术的迅猛发展,传感器的应用技术也在飞速发展,新的应用技术呈现出爆炸式的发展。传感器作为作为测控系统中对象信息的入口,作为捕获信息的主要工具,在现代化事业中的重要性已被人们所认识。光电传感器的应用技术为信息科学的一个分支,俗称“电眼”。它是将传统光学技术与现代微电子技术以及计算机技术机密结合的纽带,是获取光信息或借助光提取其他信息的重要手段。现如今汽车成为大多数人必不可少的东西。经常开车的朋友们,应该都有过这样的苦恼每次开车到了单位或者小区大门口都要等门卫来开门或者等其按动电动门的开关,既费时间又费人力,如果巧妙地利用光电传感器就可以实现光控大门。所以借此次课程设计来设计一个光控大门,即把光敏电阻装在大门上并且在汽车灯光能照到的地方,把带动大门的电动机接在干簧管的电路中,那么夜间汽车开到大门前,灯光照射到光敏电阻时,干簧继电器就可以自动接通电动机电路,电动机就能带动大门打开。这样就解决了上述的问题。

目录 1、设计要求...............................................错误!未定义书签。 功能与用途 ............................................................................................. 错误!未定义书签。 指标要求 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 2、光电传感器介绍及工作原理 ...............错误!未定义书签。 、光电传感器 ......................................................................................... 错误!未定义书签。 工作原理 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 3、方案设计...............................................错误!未定义书签。 4、元件选择和电路设计 ...........................错误!未定义书签。 元件选择 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 电路设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 5、总结.......................................................错误!未定义书签。参考文献.....................................................错误!未定义书签。

传感器实验

传感器实验

实验一金属箔式应变计性能——应变电桥 实验目的: 1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 2、测试应变梁变形的应变输出。 3、比较各桥路间的输出关系。 实验原理: 本实验说明箔式应变片及直流电桥的原理和工作情况。 应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时,应变片要牢固地粘贴在测试体表面,测件受力发生形变,应变片的敏感栅随同变形,其电阻值也 随之发生相应的变化。通过测量电路,转换成电信号输出显示。 电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种,当电桥平衡时,桥路对臂电阻乘积相等,电桥输出为零,在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中,电阻的相对变化率分别为△R1/ R1、△R2/ R2、△R3/ R3、△R4/ R4 ,当使用一个应变片时, ∑ ? = R R R;当二个应变片组成差动状态工作,则有∑ ? = R R 2 R;用四个应变片 组成二个差动对工作,且R1= R2= R3= R4=R,∑ ? = R R 4 R。 实验所需部件:(括号{ }内为2001B型内容) 直流稳压电源+4V、公共电路模块(一){公共电路模块}、贴于主机工作台悬臂梁上的箔式应变计、螺旋测微仪、数字电压表 实验步骤: 1、连接主机与模块电路电源连接线,差动放大器增益置于最大位置(顺时针方向旋到底),差动放大器“+”“—”输入端对地用实验线短路。输出端接电压表2V档。开启主机电源,用调零电位器调整差动放大器输出电压为零,然后拔掉实验线,调零后模块上的“增益、调零”电位器均不应再变动。

(图1) 2、观察贴于悬臂梁根部的应变计的位置与方向,按图(1)将所需实验部件连接成测试桥路,图中R1、R2、R3分别为固定标准电阻,R为应变计(可任选上梁或下梁中的一个工作片),图中每两个节之间可理解为一根实验连接线,注意连接方式,勿使直流激励电源短路。 将螺旋测微仪装于应变悬臂梁前端永久磁钢上,并调节测微仪使悬臂梁基本处于水平位置。 3、确认接线无误后开启主机,并预热数分钟,使电路工作趋于稳定。调节模块上的W D电位器,使桥路输出为零。 4、用螺旋测微仪带动悬臂梁分别向上和向下位移各5mm ,每位移1mm记录一个输出电压值,并记入下表: 位 移 mm 电 压V 根据表中所测数据在坐标图上做出V—X曲线,计算灵敏度S:S=X V? ?。 / 注意事项: 1、实验前应检查实验连接线是否完好,学会正确插拔连接线,这是顺利完成实验的基本保证。 2、由于悬臂梁弹性恢复的滞后及应变片本身的机械滞后,所以当螺旋测微仪回到初始位置后桥路电压输出值并不能马上回到零,此时可一次或几次将螺旋测微仪反方向旋动一个较大位移,使电压值回到零后再进行反向采集实验。 3、实验中实验者用螺旋测微仪进行位移后应将手离开仪器后方能读取测试

氧传感器技术手册

氧传感器使用说明书 (第一版) 适用零件号:25327985 25359908

1.概述 氧传感器是现代发动机管理系统中必不可少的重要零部件。它是一种利用电化学工作原理发展出来的电器元件。 氧传感器在现代发动机管理系统的配置机构中被用于探测汽车发动机所排出的燃烧废气中氧的含量,借以判定发动机实时燃油供给空气燃料混合比的实际状态,并通过自身产生的电器反应信号反馈给发动机电子控制模块(ECM),以作为系统燃油管理系统的闭环燃油修正补偿控制的重要依据,使燃油管理子系统能够更加精确地控制调整发动机各种工作状态下的空气燃料混合比;并在绝大多数工况下使系统保持在理想空燃比工作状态,以便获得更加优良的汽车排放控制特性和燃油经济性。 氧传感器的输出信号为0 ~ 1V的交变电压信号。传感器可根据发动机所排燃烧气中氧的含量高低自动感应和探测并向发动机电子控制模块输出这一高低变化的电压信号。 现代发动机管理系统采用的氧传感器有两种主要类型:非加热型氧传感器和加热型氧传感器。 装配在发动机排气歧管上的氧传感器,由于可以利用发动机所排出燃烧废气的余热进行快速加热,故可使用价格低廉的非加热型氧传感器;当氧传感器的安装位置受到整车布置限制,氧传感器距离发动机排气歧管出口较远时,由于不能利用发动机燃烧废气对于传感器迅速加热,此时必然需要采用加热式氧传感器。 加热式氧传感器的内部设计有热敏电加热元件,可利用系统供电电压强制使氧传感器加速预热,促使其快速起燃,及早实现系统的闭环燃油管理控制。

2. 工作原理 德尔福公司生产的氧传感器是采用氧化锆元件作为传感器的基础元件。氧化锆元件是一种通体充满无数微孔的陶瓷基础元件外面镀有氧化锆涂层,该涂层外测暴露于发动机燃烧废气之中;涂层的内侧透过含微孔的陶瓷元件与大气相通。集中在氧化锆内外两侧电极之间氧含量的差别形成的微分电压信号。 当氧化锆元件被电流加热或被流经传感器的发动机燃烧废气加热所激活,空气经过通体充满无数微孔的陶瓷基础元件进入氧化锆元件的内电极,而燃烧废气流经氧化锆的外电极。氧离子将从氧化锆内电极向外电极移动,传感器的内外电极之间构成了一个简单的原电池,发动机燃烧废气中氧含量的变化不同在两个电极之间产生不同的输出电压信号。氧传感器将根据发动机燃烧废气中氧离子浓度的高低变化来改变这一输出电压信号的高低。 氧传感器通常的工作表现为在当发动机的工作时空燃比变稀时,排气中氧含量的浓度将会升高,此时,氧传感器的输出电压信号接近 0V;当空燃比变浓时,排气中氧含量的浓度降低,传感器的输出电压将接近 1V。 发动机电子控制模块(ECM)根据这一输入电压信号,配合系统控制逻辑及控制策略,通过响应的传感器和执行器,就可以调整系统输出控制指令,使发动机工作在和保持理想的空燃比燃油供给状态。 氧传感器核心元件允许的最低工作温度为300摄氏度;最高温度一般不超过850摄氏度。具体情况参照实际产品图纸规定的实际数值为准。 氧传感器是闭环燃油管理控制子系统的关键元件。正是由于有了该传感器才使得发动机的空燃比的闭环燃油控制成为可能,从而使系统实现为达到最佳三元催化转换器转化效率所需的理想空燃比的控制目标,实现最佳发动机燃烧控制目的。 3. 结构特征 德尔福公司生产的现代发动机管理系统配套用氧传感器的主要特点为: ?零部件统一设计,全球采购系统可保障全球产品性能的一致性 ?传感器具备防水功能 ?无需空气渗透过滤装置 ?通用化接口结构设计,简便易于替代竞争对手产品 ?大批量生产,大批量产品应用考核,可靠性能优良 ?超强低温适应性能

无线传感器网络实验指导书

无线传感器网络 实验指导书 信息工程学院

实验一 质心算法 一、实验目的 掌握合并质心算法的基本思想; 学会利用MATLAB 实现质心算法; 学会利用数学计算软件解决实际问题。 二、实验内容和原理 无需测距的定位技术不需要直接测量距离和角度信息。定位精度相对较低,不过可以满足某些应用的需要。 在计算几何学里多边形的几何中心称为质心,多边形顶点坐标的平均值就是质心节点的坐标。 假设多边形定点位置的坐标向量表示为p i = (x i ,y i )T ,则这个多边形的质心坐标为: 例如,如果四边形 ABCD 的顶点坐标分别为 (x 1, y 1),(x 2, y 2), (x 3, y 3) 和(x 4,y 4),则它的质心坐标计算如下: 这种方法的计算与实现都非常简单,根据网络的连通性确定出目标节点周围的信标参考节点,直接求解信标参考节点构成的多边形的质心。 锚点周期性地向临近节点广播分组信息,该信息包含了锚点的标识和位置。当未知结点接收到来自不同锚点的分组信息数量超过某一门限或在一定接收时间之后,就可以计算这些锚点所组成的多边形的质心,作为确定出自身位置。由于质心算法完全基于网络连通性,无需锚点和未知结点之间的协作和交互式通信协调,因而易于实现。 三、实验内容及步骤 该程序在Matlab 环境下完成无线传感器中的质心算法的实现。在长为100米的正方形区域,信标节点(锚点)为90个,随机生成50个网络节点。节点的通信距离为30米。 需完成: 分别画出不同通信半径,不同未知节点数目下的误差图,并讨论得到的结果 所用到的函数: 1. M = min(A)返回A 最小的元素. 如果A 是一个向量,然后min(A)返回A 的最小元素. 如果A 是一个矩阵,然后min(A)是一个包含每一列的最小值的行向量。 2. rand X = rand 返回一个单一均匀分布随机数在区间 (0,1)。 X = rand(n)返回n--n 矩阵的随机数字。 ()1234 1234,,44x x x x y y y y x y ++++++?? = ? ??

光电传感器性能参数分析

课程小论文 题目:光电传感器性能参数分析 院 (部) 专业 学生姓名 学生学号 指导教师 课程名称 课程代码 课程学分 起始日期

光电传感器性能参数分析 摘要:在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。 关键字:光电效应、光电元件、光电特性、传感器分类、传感器应用

目录 目录 (3) 1、引言 (4) 2、光电传感器 (4) 3、光电效应 (6) 4、光电传感器的前景 (6) 5、总结 (7) 参考文献 (8)

一、引言 随着工业生产技术的发展,对生产过程中的过程控制要求越来越高,而作为控制系统的核心之一,传感器越来越受工业技术人员的重视。人们对高性能检测技术的发展需求与日俱增。其中非电量测量的受欢迎程度最为广泛,可将距离、位移、振动等信号转换为电信号,并通过这些方法获得被测物体的状态。非电量检测技术分为接触式与非接触式检测。在工业生产环境中,有些场合不适用接触式检测,因为传感器与被测物体的接触,在工业现场环境中会造成被测体损伤、传感器磨损等问题。因此,需要性能良好的非接触式传感器以满足工业需求,相关技术的研究也成为传感器检测技术的发展方向。 光电检测技术作为目前检测技术之一,目前国内对于光电检测的研究已有一些成果,但目前产品还存在着一些问题,例如线性测量范围过短、对现场装配条件要求较高等,距离满足工业现场的要求还存在一定距离。所以,为了解决这些问题,光电效应对传感器性能的影响是很重要的研究方向之一,可以使光电传感器应用在更多的领域,推动光电检测技术的发展。 二、光电传感器 光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的,它的基本结构如下图,它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源,光学通路和光电元件三部分组成.光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。 图1光电传感器原理图 光电传感器一般由三部分构成,它们分为:发送器、接收器和检测电路,发送器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。 光电传感器是一种依靠被测物与光电元件和光源之间的关系,来达到测量目的

《传感器与检测技术》实验指导书(四个实验)

实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二、基本原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,英电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描 述电阻应变效应的关系式为: △R/R=K£ 式中AR/R为电阻丝的电阻相对变化值,K为应变灵敏系数,t =Al/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,用它来转换被测部位的受力大小及状态,通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化,输出电压UO=EK£(E为供桥电压),对单臂电桥而言,电桥输出电压,U01=EK e /4o (E为供桥电压)。 三、器件与单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器、磁码(每只约20g)、数显表、±15V电 源、±4V电源、万用表(自备)。 四、实验步骤: 1、根据图(1-1),应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已接入模板左上方的 Rl、R2、R3、R4标志端。加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=35OQ,加热丝阻值约为50Q左右。 应变片托盘 图1-1应变式传感器安装示意图 2、实验模板差动放大器调零,方法为:①接入模板电源±15V(从主控箱引入),检查无误后,合上 主控箱电源开关,将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调丹到大致中间位置,②将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱而板上数显电压表输入端Vi相连,调节实验模板上调零电位器RW4,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档),完毕关闭主控箱电源。3、参考图(1-2)接入传感器,将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电 桥作为一个桥臂,它与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7在模块已连接好),接好电桥调零电位器Rwl,接上桥路电源±4V(从主控箱引入),检査接线无误后,合上主控箱电源开关,先粗调VTRwl,再细调RW4使数显表显示为零。

光电传感器实验报告

实验报告2 ――光电传感器测距功能测试 1.实验目的: 了解光电传感器测距的特性曲线; 掌握LEGO基本模型的搭建; 熟练掌握ROBOLAB软件; 2.实验要求: 能够用LEGO积木搭建小车模式,并在车头安置光电传感器。能在光电传感器紧贴红板,以垂直红板的方向作匀速直线倒车运动过程中进行光强值采集,绘制出时间-光强曲线,然后推导出位移-光强曲线及方程。 3.程序设计: 编写程序流程图并写出程序,如下所示:

ROBOLAB程序设计: 4.实验步骤: 1)搭建小车模型,参考附录步骤或自行设计(创新可加分)。 2)用ROBOLAB编写上述程序。 3)将小车与电脑用USB数据线连接,并打开NXT的电源。点击ROBOLAB 的RUN按钮,传送程序。 4)取一红颜色的纸板(或其他红板)竖直摆放,并在桌面平面与纸板垂直 方向放置直尺,用于记录小车行走的位移。 5)将小车的光电传感器紧贴红板放置,用电脑或NXT的红色按钮启动小 车,进行光强信号的采样。从直尺上读取小车的位移。 6)待小车发出音乐后,点击ROBOLAB的数据采集按钮,进行数据采集, 将数据放入红色容器。共进行四次数据采集。 7)点击ROBOLAB的计算按钮,分别对四次采集的数据进行同时显示、平 均线及拟和线处理。 8)利用数据处理结果及图表,得出时间同光强的对应关系。再利用小车位 移同时间的关系(近似为匀速直线运动),推导出小车位移同光强的关 系表达式。 5.调试与分析 a)采样次数设为24,采样间隔为0.05s,共运行1.2s。采得数据如下所示。

b)在ROBOLAB的数据计算工具中得到平均后的光电传感器特性曲线,如图所示: c)对上述平均值曲线进行线性拟合,得到的光强与时间的线性拟合函数:

光电传感器工作原理

光电传感器工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

工作原理 摘要: 光电传感器是利用光电子应用技术,将光信号转换成电信号从而检测被测目标的一种装置。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,体积小。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温和气体成分等;也可用来检测能转换成光量的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度和加速度,以及物体形状、工作状态等。光电式传感器具有非接触,响应快,性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来,新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。 关键字:光电元件、检测技术、传感器、应用 一、光电传感器工作原理 光电式传感器的物理基础是光电效应,即半导体材料的许多电学特性都因受到光的照射而发生变化。光电效应通常分为两大类,即外光电效应和内光电效应。外光电效应是指物质吸收光子并激发出自由电子的行为。当金属表面在特定的光辐照作用下,金属会吸收光子并发射电子,发射出来的电子叫做光电子。光的波长需小于某一临界值 (相等于光的频率高于某一临界值)时方能发射电子,其临界值即极限频率和极限波长。由E =hn-W如果入射光子的能量hn大于逸出功W,那么有些光电子在脱离金属表面后还有剩余的能量,也就是说有些光电子具有一定的动能。因为不同的电子脱离某种金属所需的功不一样, 所以它们就吸收了光子的能量并从这种金属逸出之后剩余的动能也不一样。由于逸出功W是使电子脱离金属所要做功的最小值,所以如果用E 表示动能最大的光电子所具有的动能,那么就有下面的关系式E =hn-W (其中,h表示普兰克常量,n表示入射光的频率),这个关系式通常叫做爱因斯坦光电效应方程。

传感器实验

传感器实验 实验十四差动变压器性能 一、实验目的: 了解差动变压器的基本结构及原理,通过实验验证差动变压器的基本特性。二、实 验原理: 差动变压器由衔铁、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等组成。初级线圈做为差动变压器激励用,相当于变压器的原边,次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的线圈反相串接而成,相当于变压器的副边。差动变压器是开磁路,工作是建立在互感基础上的。其原理及输出特性见图(9) 图(9) 三、实验所需部件: 差动变压器、音频振荡器、测微头、示波器。四、实验步骤: 1.按图(10)接线,差动变压器初级线圈必须从音频振荡器LV 端功率输出,双线示波器第一通道灵敏度500mv/格,第二通道10mv /格。 2.音频振荡器输出频率5KHZ ,输出值V P -P 2V 。 3.用手提压变压器磁芯,观察示波器第二通道波形是否能过零翻转,如不能则改变 两个次级线圈的串接端。 示波器 图(10) 4.旋动测微头,带动差动变压器衔铁在线圈中移动,从示波器中读出次级输出电压V P -P 值,读数过程中应注意初、次级波形的相位关系。 5.仔细调节测微头使次级线圈的输出波形至不能再小,这就是零点残余电压。可以 看出它与输入电压的相位差约为π/2,是基频分量。 6.根据表格所列结果,画出Vop-p -X 曲线,指出线性工作范围。 五、注意事项: 示波器第二通道为悬浮工作状态。 实验二十激励频率对电感传感器的影响

一、实验目的: 说明在不同的激励频率影响下差动螺管式电感传感器的不同特性。二、实验所需部件: 图(15) 三、实验步骤: 1.按图(15)接线,音频振荡器置5KHZ ,幅值居中,差动放大器增益适度。 2.装上测微头,调整衔铁处于线圈中间位置,调节电桥使系统输出为最小。 3.旋动测微头, 移动衔铁,每隔1mm 从示波器读出V P-P 值,填入表格 4.改变音频振荡器频率,并重新调好零位,重复2-3步骤,将结果填入下表。 5.根据所测数据在同一坐标上做出V -X 曲线,计算灵敏度,并做出灵敏度与频率 的关系曲线。 由此可以看出,差动螺管式电感传感器的灵敏度与频率特性密切相关,在某一个特定 频率时,传感器最为灵敏,在其两边,灵敏度都有所下降,故测试系统中应选用这个激励 频率。 实验二十一热电式传感器――热电偶 一、实验目的: 观察了解热电偶的结构,熟悉热电偶的工作特性,学会查阅热电偶分度表。二、实 验原理: 热电偶的基本工作原理是热电效应,当其热端和冷端的温度不同时,即产生热电动势。通过测量此电动势即可知道两端温差。如固定某一端温度(一般固定冷端为室温或0℃),则另一端的温度就可知,从而实现温度的测量。CSY 系列实验仪中热电偶为铜一康铜(T 分度)和镍铬-镍硅(K 分度)。三、实验所需部件: 热电偶、加热器、差动放大器、电压表、温度计(自备)四、实验步骤: 1.打开电源,差动放大器增益放100倍,调节调零电位器,使差放输出为零。 2.差动放大器双端输入接入热电偶,打开加热开关,迅速将差动放大器输出调零。 3.随加热器温度上升,观察差动放大器的输出电压的变化,待加热温度不再上升时(达到相对的热稳定状态),记录电压表读数。 4.本仪器上热电偶是由两支铜-康铜热电偶串接而成,(CSY 10B 型实验仪为一支K 分度热电偶),热电偶的冷端温度为室温,放大器的增益为100倍,计算热电势时均应考

CTD操作手册

Sea-Bird 911 plus CTD温盐深探测系统技术手册 东方红2号船实验室 2003年7月

第一部分系统简介 Sea-Bird 911 plus CTD温盐深探测系统是由美国Sea-Bird公司生产的,目前世界上最先进的海洋水文调查仪器之一。本系统包括水下单元(SBE 9plus)、甲板单元(SBE 11plus)和采水系统(CAROUSEL WATER SAMPLER)三部分。水下单元由铠装电缆与甲板单元相连,并通过装有Sea-Bird公司提供的CTD数据采集软件的计算机,对整套系统进行设置和操作,所采集的数据实时显示在计算机屏幕上,并实时进行纪录。 具体技术指标如下: 一、水下单元(SBE 9plus) SBE 9plus为Sea-Bird 911 plus CTD系统的水下单元,可与SBE 11plus组成SBE 911plus CTD直读式CTD。也可与SBE 17plus V2 SEARAM组成SBE 917plus CTD自容式CTD。主机采用模块化设计,易于更换及维护。 SBE 9plus共提供5路频率输入,压力传感器1路,温度和电导传感器各2路。另外还为附加传感器提供了8路扩展电压信号输入。 1、温度传感器 此传感器采用压力保护(pressure-protected)高速(high-speed)热敏电阻,电路部分采用Wein bridge oscillator电路。Wein bridge oscillator电路中热敏电阻为感应部分,其余由一个高精度电阻和两个有极性电容,另外还有一个晶振组成。此电路区别与一般电桥的地方就是多了一个晶振。晶振的特性是它会根据不同的输入电压输出不同频率的电信号而且质量好的晶振精度很高。从这个意义上讲它使传感器的精度更高。环境温度变化可引起热敏电阻阻值变化,因此引起电压及晶振输出频率的变化,通过温度、阻值、电压和频率之间的一一对应关系在经过简单的运算即可得出对应的温度值。 2、电导传感器 电导传感器的原理与温度传感器相同,不同之处就是热敏电阻替换成电解池(Cell resistance)。海水不同的电导率对应Cell resistance相应的电压输出。 3、压力传感器 压力传感器采用Paroscientific Digiquartz 压力传感器,核心部分可能是一种可将外来压力直接转换为频率信号的晶体,不同于温度和电导传感器是在电路中并联晶振。此传感器较其它传感器有很好工作特性,但价格昂贵。 以上三个传感器均提供一路变频信号输出至主机即SEB plus 9 CTD,每个传感器使用两个12位高速并行输出计数器,一个用于累计每一个采样周期晶振产生脉冲的个数,另一个记录采样时间,并将数据传输至甲板单元,甲板单元将此数据转化为晶振原始频率。每个计数器可累计4096个脉冲,最小采样周期为1/24s,因此传感器最大输出频率不得超过F=4096/(1/24)=98304Hz。 4、高度传感器 发射频率200kHz 发射脉宽250ms 量程100m 最大倾角14度 模拟输出0~5VDC 数字输出RS-232,波特率(可选)9600,4800,2400或1200

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