完整word版,传感器课程设计说明书
燕山大学
课程设计说明书题目：压电式加速度传感器的设计学院（系）：电气工程学院
燕山大学课程设计（论文）任务书
院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表系学号学生姓名专业（班级）
设计题目压电式加速度传感器的设计
设计技术参数1测量范围
2输出电压0-10V 3线性度
4灵敏度
5精度
设计要求1学习电路仿真软件Circuit Design Suite10.0; 2设计与仿真调试各种传感器转换电路；
3设计电荷放大器电路；
4电荷放大器电路焊接调试；
5撰写报告、完成答辩。
工作量第17-19周（完成资料查阅、方案设计、电路仿真、硬件调试、测试及误差分析等内容）
工作计划设计时间共10天。
第1-2天资料查阅(图书馆及网络)；理论工作原理学习。第3-4天设计方案制定。
第5-6天电路仿真，各器件选型。
第7-8 传感器转换电路调试。
第9-10天撰写报告，完成答辩。
参考资料张玉龙等.传感器电路设计手册.中国计量出版社.1989年
李科杰等.新编传感器技术手册.国防工业出版社.2002年
吴桂秀.传感器应用制作入门.浙江科学技术出版社.2004年
杨宝清，孙宝元. 传感器及其应用手册. 2004年
单成祥. 传感器的理论与设计基础及其应用. 国防工业出版社. 1999年殷淑英. 传感器应用技术.冶金工业出版社.2008年
指导教师签字基层教学单位主任签字
说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2014年1月10 日燕山大学课程设计评审意见表
指导教师评语：
1、认真、很好的完成课设各阶段的任务。【】
2、能够较好的完成课设各阶段的任务。【】
3、能够按时完成课设各阶段的任务。【】
4、不按时完成课设各阶段的任务。【】
成绩：
指导教师：陈颖朱丹丹
2014年1月10日
答辩小组评语：
1、全面、得体的回答老师的提问。【】
2、能够简要回答老师的提问。【】
3、能够回答部分老师的提问。【】
4、不能回答老师的提问。【】
成绩：
组长：童凯
2014年1月10日课程设计总成绩：
答辩小组成员签字：
童凯吴飞王志斌赵彦涛陈颖朱丹丹
2014年1月10日
目录示例
目录
第1章摘要 (1)
第2章引言 (2)
第3章电路仿真及准备作 (3)
第4章压电式加速度传感器的参数设计及计算 (12)
4.1 结构设计 (12)
4.2 电容设计与计算 (12)
4.3 其他参数的计算 (12)
第5章误差分析 (13)
第6章结论 (14)
心得体会 (14)
参考文献 (15)
第一章摘要
传感器是一门集合多种科学技术的科学，它利用各种原理如光电效应、压电效应,等等的原理，来根据被测物体的变化来反映待测量的变化的科学。传感器是在现今科学领域中实现信息化的基础技术之一。现代测量、控制与自动化技术的飞速发展，特别是电子信息科学的发展，极大地促进了现代传感器技术的发展。传感器的使用也越来普遍，在当今社会里起到了很大的作用，与此同时传感器的技术要求也在不断提高，对传感器的设计，性能，功能提出了更高的要求，显而易见传感器在以后的社会发展中将会起到越来越重要的作用。
压电式传感器是基于压电效应的传感器。压电效应是一种能实现机械能与电能相互转换的效应，当有力作用于压电元件上时，压电元件会产生电荷，传感器中利用电荷放大电路，将电荷的变化表现到电压的变化，从而来确定待测物体的运动状态。经过一定转换电路来实现我们所需要的测量的输出。压电式传感器的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
第二章引言
压电式传感器是基于压电效应的传感器，就要求必须将电荷的变化通过电路来表现出来，这就要求将电荷的变化转换成电路中电流的变化或者电压的变化，此时必须用到电荷放大电路来实现。电荷放大电路是压电传感器的核心电路，它将电荷的变化转换电压的变化，从而实现了测量的意义，可以根据电压的变化来判断被测物体的变化或者运动状态。
电荷放大器能将高内阻的电荷源转换成低内阻的电压源，而且输出电压正比于输入电荷。它实际上是一种具有深度反馈的高增益放大器，输出电压只与输入电荷量和反馈电容有关，而与放大器的增益的变化以及电缆电容无关。由于反馈电容与输出电压反比，因此要达到一定的灵敏度要求，必须选择适当容量的反馈电容。使用电荷放大器的一个突出优点是，在一定的条件下，传感器的灵敏度和电缆的长短没有关系。
在设计压电传感器的过程中，电荷放大器是必不可少的一部分，设计内容中会对电荷放大器进行电路仿真并和实际响应进行比较以确定传感器的准确度。
第三章电路仿真及准备工作一电荷放大器
分析：
电荷放大器原理：电荷变换是该电荷放大器的核心部分，是一个具有电容负反馈的，输入阻抗极高的高增益运算放大器其中：a C 为压电传感器的等效电容，a R 为压电式传感器的等效绝缘漏电阻，Cc 为电缆等效电容，i C 为放大器的输入电容，i R 为放大器的输入阻抗，f C 为反馈电容，n U 是等效输入噪声电压，off U 是等效输入失调电压。如将
f C 折算到输入端，其等效电容为（1+K ）f C ，K 为运放的开环增益。由于反馈电容、传
感器电容、电缆电容及放大器电容并联，不计算噪声和失调电压的影响，电荷放大器的输出电压为
()[]
f i c a f a C K C C C jw R K Ri R jwKQ
U +++++???
?
?
?+++-=
11110
运算放大器的开环增益K 很大（约为104~106），故f R K /)1(+远大于a R 1+i R 1，
f C K )1(+远大于i C a C C C ++，此时a R ， i R ， a C ， c C 和i C 都可以忽略不计，
即压电传感器本身的电容大小和电缆长短对电荷放大器输出的影响可以忽略。
(1)o f
KQ
U C K C =-
++
式中C=a C +Cc +i C 因为放大器是高增益的，K >>1,所以一般情况下（1+K ）f C >>C,则有
o f
Q
U C ≈-
上式表明，当反馈电容f C 一定时，电荷放大器的输出电压与传感器产生电荷成正比，在实际电路中，考虑到电压灵敏度和量程的问题，一般f C 的值在100~10000pF 范围内选择。
,本设计选定10000pF ，即10nF 。
当开环增益A 很大，f R K /)1(+远大于a R 1+i R 1，f C K )1(+远大于
i C a C C C ++不能忽略，
（2..19）式可表示为：
jw
G
C
Q
C
K
jw
R
K
jwKQ
U
f
f
f
+
-
=
+
+
+
-
=
f
)
1(
1
（1.4）当频率够低时，jw
G
f
就不能忽略。因此式（2.20）是表示电荷放大器的低频响应。
F越低，
f
f
C
w
G=时，其输出电压幅值为：
f
C
Q
U
2
=
二调频测量电路
分析：
调频测量电路是振荡器谐振回路的一部分，当输入量导致电容量发生变化使，振荡器的振荡频率发生变化虽然可以将频率作为测量系统的输出，用以判断被测非电量的大小，但此时是非线性的，不易矫正。仿真电路时可以将图示中c1电容变化会使输出电压也随之发生变化。
三差动变压器等效电路
分析：
理想情况下的差动变压器输出电压为零，但实际上存在有零点残余电压，主要是两次级线圈的电气参数与几何尺寸不对称造成的。
四电桥电路
分析：
电桥电路中，万用表测量的是输出电压，函数发生器是输入电压。在仿真过程中分别改变R1阻值， R1和R2阻值，R1、R2、R3、R4的阻值分别形成了单臂电桥、两臂差动电桥、全桥电路。可以通过输入输出的电压值来确定电桥电路的性质及特点。
五电容式差压电路
分析：
图示是电容式差压电路，其原理和差动电路的原理相仿，改变图示中c1的电容量，输出电压值会变换，同时电压的正负也会发生变化。
六 桥式整流∏滤波电路
XSC1
A
B
Ext Trig
+
+
_
_
+
_
XMM1
C1
220uF
C2220uF
R1
100|?1%
L1300mH
D1
MDA2500
1
2
4
3
T1
TS_PQ4_10
V1220 Vrms 50 Hz 0?? 1
2
4
5
3
分析:
第一幅波形图是稳定之前的波形图，第二幅是稳定之后的波形图。
七 全波整流电路
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_
+_
D1
1N4007
D21N4007
R11k|?5%
V1
20 Vrms 50 Hz 0?? V2
20 Vrms 50 Hz 0??
2
1
4
分析：
全波整流电路是根据二极管的单项导电的特性进行全波整流的实现，如图是之前的信号，下面的是经过全波整流之后的信号波形。
八 积分电路
U1
3554AM
6
5
7
2
1
VCC
15V
VEE
-15V
VCC
VEE
R1
1k Ω
1
R2
1k Ω
V1
-1 V 1 V
0.5m sec 1m sec
C1
1uF
R3
10k Ω
2
R41k Ω
XSC1
A
B
Ex t T rig
+
+
_
_
+
_
4
3
分析：
上图是典型的积分电路图。由图可以看出，输入信号经过了一个电阻后经过反馈流到电容上，但此时认为电容的初始电量为零，故此时给电容充电。由理想运算放大器的虚短、虚断性质得，（vi-0）/R=C*d(0-vo)/dt,所以vo=-1/（RC）∫vdt.如果把R1和C换个位置，就成了微分电路（但输入的电压应该是交流信号才可通过电容）。
九三相整流桥电路
V1
1 Vpk 1 Hz 0°V2
1 Vpk 1 Hz 120°V3
1 Vpk 1 Hz 240°
D1
1N4009
D2
1N4009
D4
1N4009
D5
1N4009 1
7
D3
1N4009
D6
1N4009
34
R1
1kΩ
XSC1
A B
Ext T rig
+
+
_
_+_
C1
100uF
6
分析：
三项整流桥电路也是利用的二极管的单项导电性质进行对交流信号的选择性通过来形成的。
十 同相比例放大电路
U1A
LM324AJ
3
2
11
4
1
R1
1k Ω
R2
2k Ω
R31k Ω
1
2
V1
2 Vrms 1k Hz 0°
R41k Ω
XSC1
A B
Ext Trig
+
+
_
_
+_
4
3
第四章
压电式加速度传感器的参数设计及计算
4.1 结构设计
压电式加速度传感器又称为压电加速度计，它也属于惯性式传感器。它是典型的有源传感器。利用某些物质如石英晶体、人造压电陶瓷的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。压电敏感元件是力敏元件，在外力作用下，压电敏感元件的表面上产生电荷，从而实现非电量电测量的目的。
实际测量时，将图中的支座与待测物刚性地固定在一起。当待测物运动时，支座与待测物以同一加速度运动，压电元件受到质量块与加速度相反方向的惯性力的作用，在晶体的两个表面上产生交变电荷(电压)。当振动频率远低于传感器的固有频率时，传感器的输出电荷(电压)与作用力成正比。电信号经前置放大器放大，即可由一般测量仪器测试出电荷(电压)大小，从而得出物体的加速度。
压电加速度传感器的压敏元件采用具有压电效应的压电材料，换能元件是以压电材料受力后在其表面产生电荷的压电效应为转换原理。这些压电材料，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个相对的表面上便产生符号相反的电荷；当外力去掉后，又重新恢复不带电的状态；当作用力的方向改变时，电荷的极性也随着改变。其中弹性体是传感器的核心，其结构决定着传感器的各种性能和测量精度，弹性体结构设计的优劣对加速度传感器性能的好坏至关重要。
4.2电容设计和计算
由压电元件的工作原理可知，压电式传感器可看作一个电荷发生器。同时，它也是一个电容器，晶体上聚集正负电荷的两表面相当于电容的两个极板，极板间物质等效于一种介质，则其电容量为
Ca=εrεo/d
式中A为晶片电极面面积；r为压电材料的相对介电常数；0为真空介电常数。
因此，压电传感器可以等效为一个与电容相串联的电荷源。压电传感器本身的内阻抗很高，而输出能量较小，因此，它的测量电路通常需接入一个高输入阻抗的前置放大器，其作用如下：
(1)把它的高输出阻抗变换为低输出阻抗。
(2)放大传感器输出的微弱信号。本设计中前置放大器采用电荷放大器。压电传感器在实际使用时与测量仪器或测量电路相连接，因此还需考虑连接电缆的等效电容Cc、放大器的输入电阻iR、输人电容iC及压电传感器的泄漏电阻aR。
4.3其它性能参数计算
1 迟滞特性
迟滞特性表明传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间输出-输入曲线
不重合的程度，也就是说，对应于同一大小的输入信号，传感器正反行程的输出信号大小不相等，迟滞反映了传感器机械部分不可避免的缺陷。
2 重复性
重复性表示传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变动时所得特性曲线不一致的程度，若特性曲线一致，重复性就好，误差也小。
3 线性度
把传感器校准数据的零点输出平均值和满量程输出平均值连成直线，作为传感器特性的拟合直线，其方程式为
Y=kx＋b
式中y为输出量；x为输入量；b为y轴上的截距；k为直线的斜率。
4 灵敏度
线性传感器的校准曲线的斜率就是其静态灵敏度，非线性传感器的灵敏度则随输入量而变化。线性传感器静态灵敏度K的计算式如下：
k=y/x
式中y为输出量的变化量；x为输入量的变化量；非线性传感器的灵敏度可用Dx/Dy表示。
第五章误差分析
压电加速度计的前置放大器压电元件受力后产生的电荷量极其微弱，这电荷使压电元件边界和接在边界上的导体充电到电压U=q/Ca（这里Ca是加速度计的内电容）。要测定这样微弱的电荷（或电压）的关键是防止导线、测量电路和加速度计本身的电荷泄漏。换句话讲，压电加速度计所用的前置放大器应具有极高的输入阻抗，把泄漏减少到测量准确度所要求的限度以内，压电式传感器的前置放大器有：电压放大器和电荷放大器。所用电压放大器就是高输入阻抗的比例放大器。其电路比较简单，但输出受连接电缆对地电容的影响，适用于一般振动测量。电荷放大器以电容作负反馈，使用中基本不受电缆电容的影响。在电荷放大器中，通常用高质量的元、器件，输入阻抗高，但价格也比较贵。
从压电式传感器的力学模型看，它具有“低通”特性，原可测量极低频的振动。但实际上由于低频尤其小振幅振动时，加速度值小，传感器的灵敏度有限，因此输出的信号将很微弱，信噪比很低；另外电荷的泄漏，积分电路的漂移（用于测振动速度和位移）、器件的噪声都是不可避免的，所以实际低频端也出现“截止频率”，约为0.1～1Hz左右。
第六章设计结论
压电式加速度传感器的电路在电路仿真的过程中经过仿真得到了正确的结论，这为实际的设计提供了理论保证。
经过电路板的焊接和组装，在实验台上经过实验得到了验证，电路准确无误，传感器可行，完全正确。
此电路在设计思想和电路结构方面都有新颖之处,且电路的制作和调试更加简单,大大降低了设这种电荷放大器作为对压电加速度计的信号调理电路已得到应用。此电路的设计思想和电路结构方面都有新颖之处，且电路的制作和调试更加简单,大大降低了设成本,提高了电路的性价比.实验证明,其性能以及各项技术指标均达到了预期的设计目标,具有很高的实用性。此次设计正确的实现了加速度电路的设计和焊接，成功达到了设计目的。
心得体会
本次课程设计，让我更加深入的了解了课本上的基本知识和原理，更加扎实的掌握了老师所讲的内容。在这次实践活动中我也遇到了很多问题，例如知识储备不够，老师所讲的东西理解不够深刻，很多用到的知识不明白，不理解。再有在设计开始计划不周，条理性不够清晰，导致问题复杂而且无从入手，平时很忙但是不见成果。
此次实践中让我受益最大的是电路的焊接过程，虽然此前的电工实习我们也进行过电路的焊接，但是我们只是对照课本的东西一步一步进行，只要课本不出错我们就不会出错。这次传感器电路的焊接过程，我们自己动手来完成，拉近了知识与现实的距离，我明白了完成任何一件事情都要多动脑筋，做到既能有效率的完成也要正确成功的完成，焊接过程中遇到电阻焊接错误这都是不仔细不细心所致，每一件事情都不能着急，要踏踏实实完成不要急于求成。
这次实践让我更加深刻理解到实践和学习知识从本质上就是不同的，不经过实践就是什么都不会。不懂的东西多向老师同学请教，这样集大家的智慧能学到更多的知识。遇到问题多思考，不要盲目只为解决问题，还要想办法用最简单的方法来解决问题。做每一件事最重要的是要有一个统筹的计划，计划不周就没有效率。
最后感谢老师不厌其烦的解答我的疑问，感谢同学们尽其所能的解答我的问题，在大家的帮助之下，通过我个人的总结归纳，终于完成此次设计。
参考文献
赵燕.传感器原理及应用.北京理工大学出版社.2010年
张玉龙等.传感器电路设计手册.中国计量出版社.1989年李科杰等.新编传感器技术手册.国防工业出版社.2002年吴桂秀.传感器应用制作入门.浙江科学技术出版社.2004年杨宝清，孙宝元. 传感器及其应用手册. 2004年
单成祥. 传感器的理论与设计基础及其应用.1999年
殷淑英. 传感器应用技术.冶金工业出版社.2008年
电感式压力传感器设计
机械工程测试技术基础题目：电感式压力传感器设计 班级 13机械自动化1班 学号 姓名 指导教师李红星 成绩
目录 一、概述 (2) 1.1、相关背景和应用简介 (2) 二、设计内容 (3) 1.主要参数 (3) 2.选用的元件和工作原理 (3) 3.测量方法 (5) 4.外观设计 (6) 课程设计小结 (7) 参考文献 (7)
一、概述 1.相关背景和应用简介 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。 电感式传感器是利用电磁感应把被测的物理量如位移，压力，流量，振动等转换成线圈的自感系数和互感系数的变化，再由电路转换为电压或电流的变化量输出，实现非电量到电量的转换。 本次课程设计的电感式压力传感器为自感型，是由于磁性材料和磁导率不同，当压力作用于膜片时，气隙大小发生改变，气隙的改变影响线圈电感的变化，处理电路可以把这个电感的变化转化成相应的信号输出，从而达到测量压力的目的。电感式压力传感器的优点在于灵敏度高、测量范围大；缺点就是不能应用于高频动态环境。本次课程设计由于所学知识的欠缺，只说明电感式压力传感器的主要参数、选用的原件和工作原理、测量方法和外观设计。
二、设计内容 1.主要参数 量程:0~100KG. 综合精度：0.5%（线性、滞后、重复性）. 灵敏度：1.0---1.5mV/V. 工作环境温度：—10O C~50O C. 适用对象：电子称，平台秤。 外壳材质：合金钢。 特殊要求：不得用于高频动态环境。 2.选用的元件和工作原理 选用的元件：线圈，铁心，衔铁，连接导线，合金钢外壳。工作原理： 1-线圈2-铁心3-衔铁 （a）可变磁阻结构 （b）特性曲线
胎压监测系统设计)
成绩评定： 传感器技术 课程设计 题目胎压监测系统的设计 摘要 轮胎压力监测报警系统(Tire PressureMonitoring System)主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测。目前各国研制的轮胎气压报警系统主要分为两种类型：一种是间接式，它通过汽车ABS(防抱制动系统)的轮速传感器及轮胎的力学模型，间接求出轮胎气压，以达到监视轮胎气压的目地；另一种是直接式，它利用安装
在每一个轮胎里的以锂离子电池为电源的压力传感器来直接测量轮胎的气压，并通过无线调制发射到安装在驾驶台的监视器上，而监视器随时显示各种轮胎气压，驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况，当轮胎气压太低或有渗漏时，系统就会自动报警，确保行车安全。 市场研究机构Strategy Analytics的预测表明，直接系统技术将成为主流技术，2008年后所占份额将超过95%。因为如果要使用间接式胎压监测系统，前提是车辆必须有ABS系统。加上会影响轮胎转速的因素，除了胎压异常所导致外，行驶的路面也是主要原因，如行驶于雪地或湿滑路面时，空转会使某一轮胎的旋转次数大幅提高。或者是当车子高速转弯时，车胎的抓地力已经无法克服过弯时的离心力，外侧轮胎与内侧轮胎的转动次数便有明显差异，这些情况便会出现错误警告信息。另外，当四条轮胎的胎压同时下降，系统便失去判定的准则，警告信息自然就不会出现。而且侦测功能仅在车辆行驶中才能发挥作用，对备胎或当车辆停滞时，便无法判断，还会出现误报现象。 关键词：胎压监测压力传感传感器 TPMS 一、设计目的------------------------- 4 二、设计任务与要求--------------------- 5 2.1设计任务------------------------- 5 2.2设计要求------------------------- 6 三、设计步骤及原理分析 ----------------- 6
电感式传感器的功能及应用.
便携式压力传感器用于煤矿压力传感器的定期检测检验和校准。下面就让艾驰商城小编对电感式传感器的功能及应用来一一为大家做介绍吧。 1、压力范围-100Kpa-6Mpa，适合各种类型的煤矿用压力传感器。采用手动容积式调节压力，气密性好，压力精度0.1%FS。 2 、压力传感器压力源采用精密研磨器件构成，符合IP54密封标准，压力/真空开关式选择，切换简单方便，容积式微调节器，极易实现检定点压力。 3、传感器显示值和对应输出信号值（频率或电流）同步检测。可以同时显示5路压力，显示控制方式为笔记本计算机，直观清晰。可以出具检定报告，具有打印机接口。 4、对不同输出信号（频率或电流）可方便选择、转换。 5、可在传感器不另外接负载电阻和外串接负载电阻500Ω时检测传感器各项参数。 6、传感器供电直流稳定电源具有稳压、稳流功能，其输出电压可在0～30V 范围内任意调节、输出电流的上限值可在0～2A范围内任意设置。 7 、一体化结构，外型美观、坚固耐用、操作简单、方便。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.360docs.net/doc/a614563166.html,/
利用压力传感器实现液位控制系统的设计课程设计报告1
目录 一、前言 (4) （一）概述 (4) （二）发展前景 (4) （三）设计思想 (4) 二、液位控制系统分析 (5) （一）液位控制系统的工作原理 (5) （二）液位控制的实现方式 (5) 1、简单的机械式控制方式 (5) 2、复杂控制系统控制方式 (5) 3、方案选择 (6) 三、液位控制系统的设计 (6) （一）硬件设计 (6) 1、传感器的选用 (6) 2、放大器的选用 (7) 3、比较器的选用 (8) 4、三极管电子开关 (9) 5、继电器的选择 (10) 6、输出显示部分 (10) （二）调试过程 (10) 1、液位控制系统模型框图 (11) 2、调试 (11) 五、遇到的问题分析 (11) 六、总结 (12) 参考文献 (12)
液位控制系统设计 一、前言 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器。液位控制在多个领域都有使用，所以实现其自动化检测具有非常重要的意义。通过压力传感器实现液位控制系统，具有体积小，实际应用系统简单实用，成本低，效益好；具有较高的性能价格比；系统不易受到干扰，可靠性高等优势。 （一）概述 在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点，可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外，还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。在该液位控制系统的设计方案中，所使用的传感器为六角测压测重传感器，将水重量产生的压强转化为电压值输出，通过对电压大小的控制，从而实现传感器在液位控制中的功能。（二）发展前景 由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。 国外液位控制系统的发展已相当成熟，我们国内也在朝着这方面努力，而且好多企业与国际接轨，有了不菲的成绩。比如单片机控制的智能型液位控制系统的运用等等。总的来说，发展方向有： (1)高速化，高效化，低能耗。提高液位控制系统的工作效率，降低生产成本。 (2)机电液一体化。充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个控制系统的完善。 (3)自动化、智能化。微电子技术的高速发展为液位控制系统的自动化和智能化提供了充分的条件。智能化不仅仅体现的在液位控制，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有与液面不接触的特点。 （三）设计思想 该课程设计是通过相关硬件组合调试实现对液位高度的控制，通过一系列的放大比较将模拟信号转化为数字化的信号，然后通过对数字信号的各种处理实现类比，将液位高度的变化通过数字信号的不同反映出来，显示结果，实现对液位高度的实时监控。 通过在水箱底部安装压电传感器，水箱水位高度发生变化时，引起水压强产生波动，然后传感器把水压转换成电压信号，经放大器放大后输送到电压比较器。经比较后的输出电压有高低两种电平，若为低电平则表明水位正常，高电平时启动接在后面的三极管电子开关，集电极继电器导通，电流流经发光二极管，从而实现水位的显示控制。
传感器实验指导书11
实验平台介绍 传感器教学实验系列nextsense是针对传感器教学，虚拟仪器教学等基础课程设计的教学实验模块。nextsense系列配合泛华通用工程教学实验平台nextboard使用，可以完成热电偶、热敏电阻、RTD热电阻、光敏电阻、霍尔元件等传感器的课程教学。课程提供传感器以及调理电路，内容涵盖传感器特性描绘、电路模拟以及实际测量等。 图1 nextboard实验平台 nextboard具有6个实验模块插槽；提供两块标准尺寸的面包板，用户可自搭实验电路；为NI 数据采集卡提供信号路由，可完全替代NI数据采集卡接线盒功能，轻松使用数据采集卡资源；还为实验模块和自搭电路提供电源，既可用于有源电路供电，也可作为外接设备供电。 实验模块区共有6个插槽，分别为4个模拟插槽Analog Slot 1-4，2个数字插槽Digital Slot 1-2。数据采集卡的模拟通道和数字通道分配到实验模块区的Analog Slot 和Digital Slot 上。Analog Slot 模拟插槽用于那些需要使用模拟信号的实验模块。Digital Slot 数字插槽用于那些需要同时使用多个数字信号或脉冲信号的实验模块。 图2 模拟插槽和数字插槽
特别需要注意的是： （1）在使用所有模块之前，都要先区分模块的类型：带有正弦波标记的为模拟实验模块，需要插在Analog Slot 上使用；带有方波标记的为数字模块，需要查在Digital Slot 上使用。如果插错插槽，会导致模块工作不正常，甚至损坏模块。 （2）插拔实验模块前关闭nextboard电源。 （3）开始实验前，认真检查模块跳线连接，避免连接错误而导致的输出电压超量程，否则会损坏数据采集卡。 Nextboard的连线： （1）电源线，把220V的电源通过一个15V的直流变压器，送到实验台上。 （2）数据采集卡，将数据采集卡的插头与实验台可靠连接。
电感式传感器习题及解答.doc
第5章电感式传感器 一、单项选择题 1、电感式传感器的常用测量电路不包括（）。 A. 交流电桥 B. 变压器式交流电桥 C. 脉冲宽度调制电路 D. 谐振式测量电路 2、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（）。 A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反 B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化 C. 根据输出的指示可以判断位移的方向 D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态 3、下列说法正确的是（）。 A. 差动整流电路可以消除零点残余电压，但不能判断衔铁的位置。 B. 差动整流电路可以判断衔铁的位置，但不能判断运动的方向。 C. 相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向。 D. 相敏检波电路可以判断位移的大小，也可以判断位移的方向。 4、对于差动变压器，采用交流电压表测量输出电压时，下列说法正确的是（）。 A. 既能反映衔铁位移的大小，也能反映位移的方向 B. 既能反映衔铁位移的大小，也能消除零点残余电压 C. 既不能反映位移的大小，也不能反映位移的方向 D. 既不能反映位移的方向，也不能消除零点残余电压 5、差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有（）。 A．直流电桥 B．变压器式交流电桥 C．差动相敏检波电路 D．运算放大电路 6、通常用差动变压器传感器测量（）。 A．位移 B．振动 C．加速度 D．厚度7、差动螺线管式电感传感器配用的测量电路有( )。 A．直流电桥 B．变压器式交流电桥 C．差动相敏检波电路 D．运算放大电路 二、多项选择题 1、自感型传感器的两线圈接于电桥的相邻桥臂时，其输出灵敏度（）。 A. 提高很多倍 B. 提高一倍 C. 降低一倍 D. 降低许多倍 2、电感式传感器可以对（）等物理量进行测量。
液压与气压传动课程设计
液压与气压传动课程设计说明书 专业：机械设计制造及其自动化班级： 13机二 学号： 13010208 姓名：郭颖颖 指导教师：徐建方 常州工学院机械与车辆工程学院 2016年1月8日
前言 液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。 液压传动与机械传动，电气传动为当代三大传动形式，是现代发展起来的一门新技术。《液压与气压传动》课是工科机械类专业的重点课程之一。既有理论知识学习，又有实际技能训练。为此，在教学中安排一至二周的课程设计。该课程设计的目的是： 1、综合运用液压传动及其它先修课程的理论知识和生产实际知识，进行液压传动设计实践，从而使这些知识得到进一步的巩固，加深和发展。 2、熟悉和掌握拟定液压传动系统图，液压缸结构设计，液压元件选择以及液压系统的计算的方法。 3、通过课程设计，提高设计、计算、绘图的基本技能，熟悉设计资料和技术手册，培养独立分析问题和解决问题的能力，为今后毕业设计及设计工作打下必要的基础。
目录 一任务书 (5) 二液压系统设计步骤 (6) 1 液压系统的工况分析 (6) 2 拟定液压系统原理图 (8) 3 液压系统的计算和选择液压元件 (14) 3.1 液压缸主要参数的计算 (14) 3.2 液压泵的流量、压力的计算和选择泵的规 (17) 3.3 液压阀的选择 (19) 3.4 确定管道尺寸 (20) 3.5 液压油箱容积的确定 (21) 4 液压系统验算及技术文件的编制 (22)
传感器课程设计
传感器课程设计
摘要 本文介绍了红外线感应开关的原理，采用热释电红外探头（PT8A2621）将接收到的微弱信号加以放大，然后驱动继电器，制成红外热释电感应开关。本开关能探测来自移动人体的红外辐射，只要人体进入探测区域，开关会自动开启。该设计可作为企业、宾馆、商场及住宅的走廊、楼梯、电梯间、卫生间、库房等处的自动开关，起到“人来灯自亮，人走灯自灭”的作用，既新颖方便，又节约用电，在某些场所还能起到威慑盗窃活动的防范作用。本设计结构简单，本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，价格低廉，隐蔽性好，应用范围广，所以可以通过扩展而达到实际的应用。 关键词：红外线感应开关红外辐射探测区域
目录 第1章：总体方案概要 (1) 1.1意义及研究现状 (1) 1.2设计思路 (2) 第2章：设计方案各部分介绍 (3) 2.1热电是传感器的构成及工作原理 (3) 2.2低通滤波器 (4) 2.3信号放大器 (6) 第3章：仿真电路的建立与分析 (8) 3.1仿真电路建立 (8) 3.2仿真结果的分析 (8) 第4章：设计体会 (10) 参考文献 (10)
第1章：总体方案概要 1.1 意义及研究现状 电力作为一种洁净方便的能源广泛的应用于我们的生活与生产方面，因此电能的节能尤为重要，要节能首先就要做到节约能源，其次再通过科学研究发明更加人性化和节能的用电器。 热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。早在1938年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年代，随着激光、红外技术的迅速发展，才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器，它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。 （1）红外线感应灯控制系统的现状及发展趋势： 我国照明缺乏独创产品，模仿产品居多，基础加工落后，只顾外表，轻视功能，产品的品种比较单一，性能差。尤其是在“智能”照明方面，缺乏创新，与国外智能灯具在技术研究方面有着不小的差距。我国现阶段的照明系统一般采用主电源经配电箱分成多路配电输出线，提供照明灯回路用电，由串接在照明灯回路中的开关面板直接接通或断开供电线来实现对灯的控制，灯只有开和关两种状态，无逻辑时序及亮、暗调光控制，因而无法形成各种灯光亮度组合的场景及系统控制。全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展所急需解决的问题。每年照明电能消耗约占全部电能消耗的12%～15%，作为能源消耗的大户，必须尽快寻找可以替代传统光源的节能环保光源。LED以其较之于传统照明光源所没有的优势，诸如较低的功率需求、较快的响应速度、绿色环保以及不断快速提高的发光效率等，成为目前我国今后照明系统发展的方向。基于目前国内国际形势，尤其是能源紧缺，智能照明必是以后照明系统的发展方向。智能照明将会使人们利用起来更加便利，改善家庭环境，不仅为建筑照明提供多种的艺术效果，而且使灯具控制和维护变得更为简单，而且具有可靠性高、安装布线容易。 （2）红外线感应灯控制系统的优点： 智能化已经成为当今建筑发展的主流技术，涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来，智能照明在国内一直被忽视，大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式，部分智能大厦采用楼宇自控（BA）系统来监控照明，但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下，智能照明系统体现出强大的优越性，它在智能建筑中的应用越来越广泛。智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下：
传感器课程设计 电感式位移传感器
东北石油大学 课程设计 2015年7 月 8日
任务书 课程传感器课程设计 题目电感式位移传感器应用电路设计 专业测控技术与仪器姓名祖景瑞学号 主要内容： 本设计要完成电感式位移传感器应用电路的设计，通过学习和掌握电感式传感器的原理、工作方式及应用来设计一个电路。电路要能够检测一定范围内位移的测量，并且能够通过LED进行数字显示。位移传感器又称为线性传感器，常用的有电感式位移传感器，电容式位移传感器，光电式位移传感器，超声波式位移传感器，霍尔式位移传感器等技术。 基本要求： 1、能够检测 0~20cm 的位移； 2、电压输出为 1~5V； 3、电流输出为 4~20mA； 主要参考资料： [1] 贾伯年，俞朴.传感器技术[M].南京：东南大学出版社，2006：68-69. [2]王煜东. 传感器及应用[M].北京：机械工业出版社，2005：5-9. [3] 唐文彦.传感器[M].北京：机械工业出版社，2007: 48-50. [4] 谢志萍.传感器与检测技术[M].北京：高等教育出版社，2002:80-90.完成期限—
指导教师 专业负责人 2015年 7 月 1 日
摘要 测量位移的方法很多，现已形成多种位移传感器,而且有向小型化、数字化、智能化方向发展的趋势。位移传感器又称为线性传感器，常用的有电感式位移传感器，电容式位移传感器，光电式位移传感器，超声波式位移传感器，霍尔式位移传感器，磁致伸缩位移传感器以及基于光学的干涉测量法，光外差法，电镜法，激光三角测量法和光谱共焦位移传感器等技术。电感式位移传感器具有无滑动触点，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，并且低功耗，长寿命，可使用在各种恶劣条件下。电感式位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制方面。针对目前电感式位移传感器的应用现状，本文提出了一种电感式位移传感器的设计方法，具有控制及数据处理等功能，结构简单、成本低等优点，可以广泛应用于机械位移的测量与控制。 关键词：电感式传感器；自感式传感器；测量位移；位移传感器
模拟电子课程设计课设传感器测量系统
模拟电子技术课程设计任务书 姓名：院（系）：信息系 专业：班级： 课程设计题目：传感器测量系统的设计 课程设计要求：设计一个放大器系统，当电阻值变化±1%时，放大电路能够产生±6V的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为6V，偏差为-1%时输出为-1V，误差不超过±2%。 设计任务总述：对设计题目进行分析，根据设计的要求先确定基准电压源：为测量电桥提供一定精度要求的7.0V基准电压，然后修改电路，进行参数计算.，测量当电阻值变化±1%时，放大电路能够产生±6V的输出电压；要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为6V，偏差为-1%时输出为-6V，误差不超过±2%；最后电路仿真实验。 工作计划及安排： 熟悉课题要求，查找相关资料；甄选资料的相关内容，初步确定设计方案；寻找参考电路,修改电路，进行参数计算.调试（仿真），如不成功，返回第2步整理数据; 撰写课程设计报告。 成绩 指导教师签字___________________ 年月日
摘要： 设计一个放大器系统，当电阻值变化±2%时，放大电路能 够产生±8V 的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为2%时输出为8V ，偏差为-2%时输出为-8V ，误差不超过±5%。 一、电路结构及原理说明： 该电路由四部分组成：基准电压源电路、测量电桥电路、放大电路、电平转移电路。 电路框图如下所示： 1．基准电压源：为测量电桥提供一定精度要求的7.5V 基准电压，采用5.6V 稳压管与同相比例运算电路结合实现。 2．测量电桥电路：当电桥的所有阻值都相同时，输出电压为零。当有一电阻发生变化时将会有电压输出。此电路可以等效为传感器测量电路，测取的温度变化量并将其转化成电压变化。 3.放大电路： 放大电路用于将测温桥输出的微小电压变化（ΔV ）放大，使其满足性能要求。放大电路采用两个同相电压跟随器（作为输入缓冲器）与两级放大器组成，其中第一级放大器为差动放大器，第二级放大器为可以方便调节的反相比例运算电路。 4.电平转移电路： 二、测量电路和参数计算 基准电压源 测量电桥 放大电路 电平转移电路
《word图文混排》教育教学设计
《word图文混排》教学设计
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《WORD图文混排》教学设计 教学目标： 知识目标： 掌握插入、编辑图片，设置图文环绕，熟练运用word软件进行文档版面设计。 能力目标： １、会应用word的图文混排制作简单的贺卡、宣传单、电子手抄报等。 2、培养学生对图文混排作品的评价能力、实践操作能力。 3、培养学生在练习中的分工合作能力、组织能力。 情感目标： 通过师生的相互交流和团队的协作学习，感受探索的过程，培养学生实践能力和鉴赏能力，进一步激发学生学习计算机的兴趣。 教学重难点： 教学重点：掌握插入和编辑图片，实现图文混排。 教学难点：对图片和文字进行格式和布局的排版设计方法。 教学方法 演示法、任务驱动法、讲练结合法、分组探究法、展示评价法教学课时： 1课时 教学准备 软件：WORD2003、教学案例素材，多媒体课件
硬件：网络教室、多媒体教学软件（伽卡他卡电子教室教师端及学生端） 教学内容的组织与呈现方式 利用网络教室展示几幅图文并茂的文档，学生能过鉴赏，评价值得学习的地方，引起学生的学习兴趣，激发学生的求知欲望。再由教师演示并简单讲解插入、编辑图片的方法，为学生的自主学习扫除障碍。然后引导学生自主学习设置文字环绕方式等知识点。最终要求学生利用准备好的素材和网络中的资源，共同合作编排出图文并茂的作品。接着通过展示优秀作品，能过鉴别评价每个学生投票选出优秀的课堂作品，学生有一种成就感，进一步激发全体学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。最后通过总结培养学生审美评价能力和实践操作能力。 二、教学过程 1、导入 （1）通过课件展示三幅作品,引导学生观察。 （2）引导学生进行评价鉴赏。（你认为这三件WORD作品好在什么地方？如果给你做，你能做出来吗？认真学习这节课，老师相信你们都能制作，并且还能做得更好呢。）以美激趣，唤起学生探究的意愿，激发学生创作的欲望。重点运用学生对优秀作品评价和教师语言激励评价。 2、展示教学目标：课件展示，明确学习目标。 3、教学内容
传感器课程设计
传感器课程设计半导体吸收式光纤温度传感器
2010年12月30日 目录 序言 (3) 方案设计及论证 (4) 部件图纸 (6) 心得体会 (6)
主要参考文献 (7) 序言 1、简介 光纤温度传感器采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面，使光能由一根光纤输入该反射面出另一根光纤输出，由于这种新型温敏材料受温度影响，折射率发生变化，因此输出的光功率与温度呈函数关系。其物理本质是利用光纤中传输的光波的特征参量，如振幅、相位、偏振态、波长和模式等，对外界环境因素，如温度，压力，辐射等具有敏感特性。它属于非接触式测温。 2、特点
光纤传感器是一种新型传感器，它用光信号传感和传递被测量，具有动态范围大，频响宽，不受电磁干扰等优点。由于光纤可被拉至距测量点几十米以外，能使信号处理的电子线路远离干扰源，固而可较少受到空间电磁干扰。另外光纤传感器均为可控有源传感器，这使得在硬件和软件设计中可采用一些特殊手段来完成某些较复杂的功能。 3、现状 随着工业自动化程度的提高及连续生产规模的扩大, 对温度参数测量的快速性提出了更高的要求。目前, 普遍采用的热电偶很难实现对温度快速、准确地测量。这种接触式测量也难以保证温度场的原有特征, 易引起误差。在较高温度的测量中, 价格昂贵的金属热电偶必须接触被测高温物体, 所以损坏快, 增加了成本。光纤温度检测技术是近些年发展起来的一项新技术，由于光纤本身具有电绝缘性好、不受电磁干扰、无火花、能在易燃易爆的环境中使用等优点而越来越受到人们的重视，各种光纤温度传感器发展极为迅速。目前研究的光纤温度传感器主要利用相位调制、热辐射探测、荧光衰变、半导体吸收、光纤光栅等原理。其中半导体吸收式光纤温度传感器作为一种强度调制的传光型光纤传感器，除了具有光纤传感器的一般优点之外，还具有成本低、结构简单、可靠性高等优点，非常适合于输电设备和石油以及井下等现场的温度监测，近年来获得了广泛的研究 原理分析 1、本征吸收原理 当一定波长的光通过半导体材料时，主要引起的吸收是本征吸收，即电子从价带激发到导带引起的吸收。对直接跃迁型材料，能够引起这种吸收的光子能量hv必须大于或等于材料的禁带宽度Eg，即 式中，h为普朗克常数：v是频率。从式(1)可看出，本征吸收光谱在低频方向必然存在一个频率界限vg，当频率低于vg时不可能产生本征吸收。一定的频率vg对应一个特定的波长，λg=c／vg，称为本征吸收波长。 2、半导体测温原理 λ，半导体材料对信号光的透过率随温度变化，但对参考光的透过率不变。设信号光的透过率为()T 参考光的透过率为rλ。光纤定向耦合器的分光比为α，光纤传输损耗和探头与光纤的联接损耗为β。令
测试技术课程设计
《测试技术基础课程设计》 题目高度计的设计 时间 班级 姓名 学号 指导教师 2016年6月17日
前言 随着科学技术的迅猛发展，非物理量的测试与控制技术，已越来越广泛地应用于航天、航空、交通运输、冶金、机械制造、石化、轻工、技术监督与测试等技术领域，而且也正逐步引入人们的日常生活中去。传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。 传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。其中电阻应变式传感器是被广泛用于电子秤和各种新型机构的测力装置，其精度和范围度是根据需要来选定的。因此，应根据测量对象的要求，恰当地选择精度和范围度是至关重要的。但无论何种条件、场合使用的传感器，均要求其性能稳定，数据可靠，经久耐用。 本次课程设计的是压力传感器中的高度计。微型硅压阻式传感器、单片机、A/D转换、精密参考电压、显示驱动模块、串口通信模块、电源模块等几部分组成了它的硬件结构。高度计的软件结构由初始化子程序，采样数据处理，A/D转换子程序，压力补偿子程序，数据处理子程序，高度计算子程序，通信子程序，显示子程序等部分组成。 2 / 12 高度计根据压阻式压力传感器原理，因为所测压力大小P与传感器输出电压U有函数关系，可以由电压U计算出压力P。由于传感器的零位和灵敏度会随温度漂移，所以还需要修正，根据一定温度修正后压力P与电压U的关系式，可以由所测电压U计算出实际压力P。
目录 1、课程设计目的和要求----------------------------------------------------4 2、课程设计任务----------------------------------------------------------5 3、系统的设计------------------------------------------------------------6 3.1、气压高度计设计的理论基础---------------------------------------------6 3.2、高度计的硬件设计-----------------------------------------------------6 3.2.1 、单片机 ---------------------------------------------------------7 3.2.2、压阻式传感器-----------------------------------------------------7 3.2.3、 ADC芯片---------------------------------------------------------7 3.2.4、显示通信电路----------------------------------------------------7 3.2.5、电源与抗干扰设计------------------------------------------------7 3.3、高度计的软件设计----------------------------------------------------8 4、误差分析---------------------------------------------------------------10 5 、体会------------------------------------------------------------------11 参考资料-----------------------------------------------------------------12
传感器原理及应用课程设计说明书
天津商业大学自动化专业2007级 传感器原理及应用课程 设计说明书 设计题目：光照强度自动检测显示系统设计 城市路灯控制系统 学号：20072737 姓名：李广砥 完成时间：至 总评成绩： 指导教师签章：
设计题目：光照强度自动检测显示系统设计之城市路灯灯控制系统一、题目的认识理解 光电阻作为一种传感器主要是用来实现开关功能，用于对光照强度的控制。而自然光的自动检测显示与报警系统使人们对工作场所或外部环境的光照强度的控制成为可能，尤其在当前能源短缺和环境压力变大的背景下更有意义。而由国家电网统计的数据截止2006年我国火电比列依然超过80%，火电中绝大部分是燃煤发电。而煤炭燃烧必然带来二氧化碳的大量排放，同时也加大了环境承载能力。所以建设环境友好型能源节约型的城市和国家是势在必行的举措，只有这样才能实现可持续发展。 二、设计任务要求： 设计题目：自然光光照强度自动检测显示（报警）系统设计之城市路灯控制系统 主要要求： 设计一个光照强度自动检测、显示、（报警）系统，实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警（弱、适宜、强） 备注：报警功能选作。 1、方案的设计 1）根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型； 2）自己设计至少三种以上不同光照条件，测定不同光照条件下光电传 感器的输出； 3）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少 三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计； 4）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理 图的设计； 5）完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系 统中各个参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过程或依据 2. 选定最接近计算结果的元件规格）； 6）设计结束后，进行仿真调试。 2、仿真调试方案 1）利用Multisim或Pspice等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波 形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性；
初中信息技术《WORD图文混排》教案
《WORD图文混排》 一、课题：《WORD图文混排》 二、教学目标： 知识目标： 掌握插入、编辑图片，设置图文环绕，熟练运用word软件进行文档版面设计。 能力目标： １、会应用word的图文混排制作简单的贺卡、宣传单、电子手抄报等。 2、培养学生对图文混排作品的评价能力、实践操作能力。 3、培养学生在练习中的分工合作能力、组织能力能力。 情感目标： 通过师生的相互交流和团队的协作学习，感受探索的过程，培养学生实践能力和鉴赏能力，进一步激发学生学习计算机的兴趣。 三、重难点： 教学重点：掌握插入和编辑图片，实现图文混排。 教学难点：对图片和文字进行格式和布局的排版设计方法。 四、教学方法 演示法、任务驱动法、讲练结合法、分组探究法、展示评价法 五、课时安排 1课时 六、教学准备
软件：WORD2003 七、教学内容的组织与呈现方式 利用网络教室展示几幅图文并茂的文档，学生能过鉴赏，评价值得学习的地方，引起学生的学习兴趣，激发学生的求知欲望。再由教师演示并简单讲解插入、编辑图片的方法，为学生的自主学习扫除障碍。然后引导学生自主学习设置文字环绕方式等知识点。最终要求学生利用准备好的素材和网络中的资源，共同合作编排出图文并茂的作品。接着通过展示优秀作品，能过鉴别评价每个学生投票选出优秀的课堂作品，学生有一种成就感，进一步激发全体学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。最后通过总结培养学生审美评价能力和实践操作能力。 八、教学过程 1、导入 （1）通过对比展示三幅作品,引导学生观察。 （2）引导学生进行评价鉴赏。（你认为这三件WORD作品好在什么地方？如果给你做，你能做出来吗？认真学习这节课，老师相信你们都能制作，并且还能做得更好呢。）以美激趣，唤起学生探究的意愿，激发学生创作的欲望。 重点运用学生对优秀作品评价和教师语言激励评价。 2、教学内容 （一）插入、编辑图片 （课件展示,教师演示、讲解并指导学生学会操作的方法，学生自评：我学会了吗？）。 （1）图片的插入：执行“插入/图片/来自文件”命令，选择路径，选择图片，单ft“插入”按钮。
单片机气压计课程设计
目录 第一章功能要求 (1) 第二章系统设计 (2) 2.1整体设计思想 (2) 2.2系统总框图 (2) 第三章主要元器件的功能作用 (3) 3.1 气压传感器MPX4250 (3) 3.2 数据转换芯片ADC0832 (3) 3.3 MC78L05电源电路 (4) 第四章模块设计 (6) 4.1 A/D转换模块 (6) 4.2数据处理模块 (6) 4.3显示模块 (6) 4.3.1数据采集模块 (6) 4.3.2数据转换模块 (6) 4.3.3 数据处理模块 (7) 4.3.4显示模块 (8) 第五章单片机调试仿真 (9) 结论 (10) 致谢 (11) 参考文献 (12) 附录程序代码 (13)
第一章功能要求 该课程设计数字气压计的主要功能是显示当前的气压。 该课题的主要技术指标是LM016L上显示的气压是否准确，如果有波动，波动范围是否在可控制范围之内。
第二章系统设计 2.1整体设计思想 本设计主要的功能是使整个电路能够完成液晶显示器上能显示出正确的气压读数。设计系统结构时，需要考虑整体的稳定性、复杂程度、整体造价及调试时要考虑的难易程度等因数。本设计是基于MPX4250的数字气压计的设计，主要包括对软硬件的设计和调试。软件部分应用C语言及单片机知识根据系统特点写出需要的单片机程序。硬件部分主要包括四大块，即大气压的非电信号数据的采集、转换、处理以及显示。 2.2系统总框图 气压计硬件部分由四部分构成，它们分别是：信息采集模块，数据转换模块，信息处理模块和数据显示模块。下图为系统总框图。 2.1系统总框图
第三章主要元器件的功能作用 3.1 气压传感器MPX4250 MPX4250是一款绝对压力集成传感器。它主要用于汽车发动机控制系统中，可测量发动机进气管道的绝对压力，再通过计算机计算出每个汽缸所需要的燃料量，以保证发动机处于最佳工作状态。 在该集成传感器芯片上，除具有压阻式压力传感器外，还有信号放大器及用作温度补偿的薄膜电阻网络。薄膜网络可用激光技术进行校准。 测压范围20-250kpa。 相应的输出电压为0.2V-4.9V。 精度为±1.5%。 工作温度范围为-40℃-- +125℃。 MPX4250如图3.1所示。 图3.1 MPX4250 3.2 数据转换芯片ADC0832 气压传感器MPX4250输出的是模拟电压，因此，必须进行模拟到数字的转换才能交由单片机处理。 ADC0832是一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。其最高分辨率可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0-5V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变
传感器课程设计
哈尔滨远东理工学院传感器课程设计 小型称重系统设计姓名： 专业：电子信息工程 学号： 指导教师： 机器人学院 二0一七年六月二十五日
目录 第1章绪论 (1) 1.1 选题背景 (1) 1.2 目的和意义 (1) 第2章设计方案及其论述 (3) 2.1 模型建立及电路原理 (3) 2.2 电路图 (4) 第3章数据图表及分析 (6) 3.1 数据图表 (6) 3.2 数据分析 (7) 结论 (8)
第1章绪论 1.1 选题背景 称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。电子称重器是电子称重器中的一种，称重器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，称重器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。因此，称重技术的研究和称重器工业的发展各国都非常重视。工业生产中，称重传感器已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域，可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。本实验是利用金属箔式应变片设计一个小型称重装置。硬件部分是在Multisim中仿真设计，使用电压变化进行模拟测量物体重量从而达到实验效果。 1.2 目的和意义 1）掌握金属箔式应变片的应变效应，单臂、全桥电桥工作原理和性能。 2）学会建立仿真模型。 3）比较单臂双臂与全桥电桥的不同性能、了解其特点。 4）学会使用全桥电路。 5）了解物体重量与电压的关系效应。
数字气压计
摘要 随着时代的进步和发展，智能仪表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, 本文主要介绍了一个基于89C51单片机的测温系统，详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 关键字：数字气压计；89C51单片机；DS18B20温度传感器
目录 摘要 ............................................................................................................................ I 1 绪论 .. (1) 1.1数字气压计的简介 (1) 1.2数字气压计的背景和意义 (1) 2 系统的总体设计 (2) 2.1 设计思路分析 (2) 2.2 系统的总体结构 (2) 3 硬件电路设计 (3) 3.1数据采集模块的芯片选择 (3) 3.2 A/D转换模块 (3) 3.3 单片机控制模块 (5) 3.4显示模块 (7) 3.5系统总体原理电路图 (8) 4软件设计 (10) 4.1 用C语言开发单片机的优势 (10) 4.2系统总流程图 (11) 系统总流程图如下图所示： (11) 4.4 显示流程图 (12) 4.5 程序流程图 (13) 5系统调试与仿真 (14) 5.1 Keil软件介绍 (14) 5.2 PROTEUS软件介绍 (14) 5.3 单片机调试仿真 (15) 总结 (17) 参考文献 (18) 附录1 数字气压计源程序 (19)
传感器课程设计
目录 摘要 (1) 一课程设计任务和功能要求 (1) 1.1设计应用背景 (1) 1.2设计原理 (1) 1.3系统结构 (2) 二传感器模块设计 (3) 2.1脉冲信号的获得 (3) 2.2霍尔传感器 (3) 2.3光电传感器 (3) 2.4光电编码器 (4) 2.5三套方案的选择与比较 (4) 三.设计总结 (5) 3.1硬件连接 (5) 3.2实验程序及分析 (6) 3.4原理图 (7) 3.5 PCB原理图 (7) 四.设计总结 (8) 五.参考文献 (9) 六.成员及分工情况 (9) 附录 (9)
摘要 测速是工农业生产中经常遇到的问题，学会使用单片机技术设计测速仪表具有很重要的意义。要测速，首先要解决是采样的问题。在使用模拟技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。使用单片机进行测速，可以使用简单的脉冲计数法。只要转轴每旋转一周，产生一个或固定的多个脉冲，并将脉冲送入单片机中进行计数，即可获得转速的信息。 关键词：拾取信号光电传感器霍尔传感器光电编码器转速 一课程设计任务和功能要求 任务： 电机转速自动检测 功能要求： 请设计一种电机转速监控装置，能够提供电机转速的电量信息。 1.1设计应用背景 电动机作为风机、水泵、机床等设备的动力，广泛应用于工业、农业、商业、公用设施、制造业等各个领域，在我国，电动机的用电量已经占到社会总用电量的60％以上。我国能源相对缺乏，优质能源严重短缺，同时巨大的能源消耗引起的环境污染已在某种程度上制约了经济的发展，从节约能源，保护环境出发，我国开展了很多节能研究工作电动机作为量大面广的机电产品，降低电动机的损耗、提高电动机的效率已成为节能降耗、降低生产成本、追求经济效益最大化的重要手段，是利国利民的大事。对老式耗能大的电动机必须进行节能改造，因此，研究其节能问题具有非常重要的意义。 1.2设计原理 （1）利用光电开关管做电机转速的信号拾取元件，在电机的转轴上安装一圆盘，在圆盘上挖一小洞，小洞上下分别对应着光发射和光接收开关，圆盘转动一圈即发光电管导通一次，利用此信号作为进行脉冲计数所需。 （2）计数脉冲通过计数电路进行有效的计数，按照设计要求每一秒种都必须对计数器清零一次，因为电路实行秒更新，所以计数器到译码电路之间有锁存