传感器课程设计
传感器的课程设计

传感器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的基本概念、原理及分类。
2. 学生能够掌握传感器在实际应用中的选用原则和使用方法。
3. 学生能够了解传感器在生活中的广泛应用及其重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确组装、调试简单的传感器装置。
2. 学生能够运用传感器进行数据采集、处理和分析,解决实际问题。
3. 学生能够通过查阅资料、合作交流,提高传感器应用的创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对传感器技术产生兴趣,培养主动探究科学技术的热情。
2. 学生通过学习传感器知识,认识到科技发展对社会进步的推动作用,增强社会责任感和使命感。
3. 学生在团队合作中,学会尊重他人、倾听意见、分享成果,培养良好的团队合作精神。
课程性质:本课程属于科学课程,以实践性和探究性为主要特点,旨在培养学生的动手能力、创新能力及科学素养。
学生特点:学生处于初中阶段,具有一定的物理基础,好奇心强,喜欢动手操作,但需引导培养合作意识和解决问题的能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践和合作交流,提高学生的科学素养和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 传感器的基本概念与原理- 传感器的定义、功能及分类- 常见传感器的原理介绍(如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等)2. 传感器的选用与使用方法- 传感器的选用原则- 传感器连接电路的搭建与调试- 传感器在实际应用中的注意事项3. 传感器在生活中的应用案例- 自动门控制系统- 温湿度监测系统- 火灾报警系统4. 数据采集、处理与分析- 传感器数据采集的方法与设备- 数据处理与分析的基本步骤- 数据可视化展示5. 传感器创新实践- 设计简单的传感器应用项目- 制作传感器装置,解决实际问题- 团队合作、交流与分享教学内容安排与进度:第一课时:传感器基本概念与原理,介绍教材相关章节内容第二课时:传感器的选用与使用方法,结合教材实例进行分析第三课时:传感器在生活中的应用案例,参观或观看相关视频资料第四课时:数据采集、处理与分析,实践操作与讨论第五课时:传感器创新实践,分组进行项目设计与实施三、教学方法本课程将采用以下多元化的教学方法,以激发学生的学习兴趣,提高教学效果:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的表达,讲解传感器的基本概念、原理、选用原则等理论知识,为学生奠定扎实的理论基础。
传感器相关的课程设计

传感器相关的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解传感器的定义、分类和工作原理,掌握常见传感器的特点及应用场景。
2. 使学生了解传感器在智能控制系统中的作用,掌握传感器信号的采集、处理和传输方法。
3. 帮助学生掌握传感器相关的基础电路,如信号放大、滤波和线性化等。
技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集和简单智能控制系统搭建的能力。
2. 培养学生分析传感器性能和选用合适传感器解决实际问题的能力。
3. 提高学生动手实践能力,学会使用传感器相关仪器和设备。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术的兴趣和求知欲,激发创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合。
3. 增强学生的团队合作意识,学会在团队中分工合作、共同解决问题。
课程性质:本课程为学科拓展课程,以实践为主,理论联系实际,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生处于初中或高中阶段,具备一定的物理知识和实验技能,对新技术和新事物充满好奇。
教学要求:结合传感器技术发展趋势,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力,培养学生解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,充分调动学生的积极性,鼓励学生主动探究、创新实践。
通过本课程的学习,使学生能够掌握传感器相关知识,具备初步的智能控制系统设计能力。
二、教学内容1. 传感器基础知识- 传感器的定义、分类和工作原理- 常见传感器(如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等)的特点及应用场景2. 传感器在智能控制系统中的应用- 传感器信号采集、处理和传输方法- 传感器与微控制器的接口技术3. 传感器相关电路- 信号放大、滤波和线性化电路- 传感器信号处理电路的设计与搭建4. 实践操作- 使用传感器进行数据采集和简单智能控制系统搭建- 分析传感器性能,选用合适传感器解决实际问题5. 教学案例与拓展- 结合教材中的实例,进行传感器应用案例分析- 介绍传感器技术的发展趋势和新兴应用领域教学大纲安排:第一周:传感器基础知识学习第二周:常见传感器特点及应用场景分析第三周:传感器信号采集、处理和传输方法学习第四周:传感器相关电路设计与搭建第五周:实践操作(数据采集与智能控制系统搭建)第六周:教学案例与拓展,总结与反思教学内容与教材关联性:本教学内容与教材中传感器相关章节紧密关联,涵盖传感器的定义、分类、工作原理以及应用等方面,旨在帮助学生系统地掌握传感器知识,提高实际操作能力。
传感器实验课程设计

传感器实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的定义、分类和工作原理;2. 学生能够掌握常见传感器(如温度传感器、光敏传感器、压力传感器等)的使用方法和应用场景;3. 学生能够了解传感器在智能控制系统中的作用和重要性。
技能目标:1. 学生能够正确使用传感器进行实验操作,并熟练读取、分析实验数据;2. 学生能够运用所学知识,设计简单的传感器控制系统,解决实际问题;3. 学生能够通过实验,培养观察、分析、解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到传感器技术在现实生活中的广泛应用,增强对科学的兴趣和好奇心;2. 学生能够通过实验,培养合作、探究、创新的精神,提高自主学习能力;3. 学生能够关注传感器技术的发展,意识到科技对社会进步的重要影响,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为实验课程,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点:初中生,对新鲜事物充满好奇,具有一定的认知能力和动手能力,但需引导和激发。
教学要求:教师应充分准备实验器材,确保实验安全;注重启发式教学,引导学生主动探究,提高学生的实践能力。
同时,关注学生的个体差异,给予个性化指导。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材相关章节,组织以下教学内容:1. 传感器基础知识:- 传感器的定义、分类和工作原理;- 常见传感器(温度传感器、光敏传感器、压力传感器等)的原理及特点。
2. 传感器实验操作:- 实验器材的认识与使用方法;- 传感器实验操作步骤及注意事项;- 实验数据的读取、记录与分析。
3. 传感器应用案例:- 温度传感器在智能家居中的应用;- 光敏传感器在自动照明系统中的应用;- 压力传感器在工业生产中的应用。
4. 传感器控制系统设计:- 简单传感器控制系统的设计原理;- 控制系统的搭建与调试;- 解决实际问题的方法与技巧。
国家开放大学-传感器与测试技术课程设计(实验成绩)

传感器与测试技术课程设计随着计算机技术、信息技术的发展, 信息资源的获取与信息的转换愈来愈引起人们的高度重视。
传感器与测试技术作为信息科学的一个重要的分支, 与计算机技术、自动控制技术和通信技术一起构成了完整的信息技术学科, 在信息技术领域具有不可替代的作用, 以传感器为核心的测试系统已广泛地应用于工业、农业、国防和科学研究等领域。
在军事上, 传感器与测试技术已经成为高技术武器装备发展的关键。
在装备性能检测、控制、故障诊断维修, 以及战场目标探测、战场生化、环境探测等方面得到广泛应用, 因此, 许多高校都将《传感器与测试技术>作为工科专业学生的必修课程, 也有多个专业开设了该门课程。
上课学生数量多, 教学时数在36学时左右。
如何进一步完善基础教学内容、改革教学方法, 增加装备应用特色, 提高学生的实践与创新能力, 已成为任课教师考虑的主要问题。
十分有必要根据学生的培养目标, 以及传感器与测试技术的发展趋势, 从教学理念、教学目的、课程和实验内容等方面进行优化设计。
一、课程教学理念与目标在工程技术领域, 传感与测试过程是利用物质的物理、化学和生物效应, 从客观事物对象中提取有关信息的感知和认识过程, 属于信息科学中信息获取的范畴。
“工欲善其事, 必先利其器”, 传感器与测试技术作为人类认识客观事物特性、掌握其内在规律的主要手段, 在认识世界、改造世界的过程中具有重要的作用, 已成为信息时代的关键技术之一。
所以应能从哲学高度认识传感器与测试在信息获取和预处理过程中作用地位, 树立“广义测试”的理念。
在教学内容的组织上, 首先从了解传感器与测试技术在现代工业领域的作用地位为出发点, 掌握传感器与测试过程的基本静动态特性和技术指标。
然后以实现位移、振动力、温度、流量等常见物理量的测量为目标, 深入介绍电阻、电容、电感、热电、光电等传感器的工作原理和测量方法。
并结合武器装备中常用的微光、红外探测器件, 详细介绍其构成原理, 以突出本课程的军事应用特色。
传感器简易课程设计

传感器简易课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解传感器的定义、分类和工作原理;2. 掌握常见传感器(如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等)的使用方法;3. 学会分析传感器在智能控制系统中的应用。
技能目标:1. 能够正确选用传感器,设计简单的传感器应用电路;2. 能够运用传感器进行数据采集,处理和简单的数据分析;3. 培养学生的动手操作能力,提高他们解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术应用的兴趣,激发他们探索未知领域的热情;2. 增强学生的团队合作意识,培养他们主动参与、积极思考的良好习惯;3. 培养学生的创新精神,使他们认识到科技发展对社会进步的重要性。
课程性质:本课程为初中物理传感器简易课程,结合课本内容,注重理论与实践相结合。
学生特点:初中生对新鲜事物充满好奇,具有一定的动手操作能力和探究欲望。
教学要求:教师应充分调动学生的积极性,引导他们通过实践掌握传感器的相关知识,培养学生的创新意识和实际操作能力。
在教学过程中,关注学生的学习进展,确保课程目标的达成。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 传感器基础知识:传感器的定义、分类、工作原理和性能参数;- 课本章节:第三章《传感器及其应用》第一节《传感器概述》2. 常见传感器介绍:温度传感器、光敏传感器、声音传感器、湿度传感器等;- 课本章节:第三章《传感器及其应用》第二节《常见传感器》3. 传感器应用电路设计:传感器选型、电路连接、信号处理;- 课本章节:第三章《传感器及其应用》第三节《传感器应用电路》4. 数据采集与处理:传感器数据采集方法、数据传输、简单数据分析;- 课本章节:第三章《传感器及其应用》第四节《数据采集与处理》5. 传感器应用实例:智能家居、环境监测、物联网等领域的传感器应用案例;- 课本章节:第三章《传感器及其应用》第五节《传感器应用实例》教学进度安排:第一课时:传感器基础知识及分类第二课时:常见传感器的原理与使用方法第三课时:传感器应用电路设计第四课时:数据采集与处理第五课时:传感器应用实例分析与讨论教学内容注重科学性和系统性,结合课本章节,确保学生能够循序渐进地掌握传感器相关知识。
传感器技术的课程设计

传感器技术的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解传感器的定义、分类和工作原理,掌握传感器在工程和日常生活中的应用。
2. 学生能够描述不同类型传感器的特点,例如温度传感器、压力传感器、光传感器等,并解释其工作过程。
3. 学生能够运用传感器的基本原理,分析简单电路中传感器的功能及相互协作的关系。
技能目标:1. 学生通过实验操作和数据分析,培养实际操作传感器和处理信息的能力。
2. 学生能够设计简单的传感器应用电路,解决实际问题,提升创新实践能力。
3. 学生通过小组合作,学会交流想法、分享信息,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习传感器技术,激发对物理科学的兴趣,培养探究精神和创新意识。
2. 学生能够在学习过程中认识到传感器技术对于社会发展的重要性,增强社会责任感和使命感。
3. 学生通过课程学习,培养细心观察生活、发现问题的习惯,形成科学、严谨的学习态度。
二、教学内容本课程以《物理》课本中传感器技术相关章节为基础,涵盖以下教学内容:1. 传感器技术概述:介绍传感器的定义、作用、分类和工作原理,结合实际案例展示传感器的应用领域。
2. 常见传感器及其特性:- 温度传感器:热敏电阻、热电偶等;- 压力传感器:应变片、硅压阻等;- 光传感器:光敏电阻、光电二极管等;- 其他传感器:湿度传感器、磁敏传感器等。
3. 传感器应用电路设计:- 简单传感器电路分析;- 传感器信号处理方法;- 结合实际问题,设计简单的传感器应用电路。
4. 传感器实验操作与数据分析:- 安排实验课程,让学生动手操作传感器;- 收集、整理和分析实验数据,培养学生实际操作能力和数据处理能力。
5. 传感器技术发展趋势与未来展望:- 介绍传感器技术的发展趋势;- 探讨传感器技术在未来各领域的应用前景。
教学内容安排和进度:第一课时:传感器技术概述;第二课时:常见传感器及其特性;第三课时:传感器应用电路设计;第四课时:传感器实验操作与数据分析;第五课时:传感器技术发展趋势与未来展望。
传感器教案

传感器教案引言传感器作为现代科技领域的重要组成部分,正在不断发展和应用。
在科学课程中,传感器技术的教学内容逐渐引起人们的关注。
本教案旨在介绍传感器的基本概念和原理,并探讨如何在教学中有效地引导学生了解传感器的应用和作用。
一、教学目标1. 了解传感器的基本概念和原理。
2. 掌握传感器的分类和常见应用。
3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
4. 培养学生的创新思维和解决问题的能力。
二、教学内容1. 传感器的基本概念和原理a. 传感器的定义和作用b. 传感器的工作原理(电阻、电容、电感、光电等)c. 传感器的特点和性能指标2. 传感器的分类和常见应用a. 按测量物理量分类(温度、湿度、压力、光照强度等)b. 按工作原理分类(电阻式、电容式、电感式、光电式等)c. 传感器在生活和工业领域中的应用案例3. 传感器实验设计和数据分析a. 学生通过实验自行设计传感器实验方案b. 学生收集实验数据并进行分析和比较c. 学生讨论实验结果,并得出结论和改进方向4. 培养学生的创新思维和解决问题的能力a. 学生参与小组讨论和合作,解决传感器应用相关问题b. 学生思考传感器在未来科技发展中的应用前景和挑战c. 学生提出自己的创新想法和解决方案三、教学方法与过程1. 教师授课:讲解传感器的基本概念和原理,以及分类和常见应用的案例分析。
2. 学生实验:根据教师指导,学生自行设计传感器实验方案,并进行实验操作和数据记录。
3. 学生讨论:学生小组讨论实验结果,进行数据分析和比较,得出结论和改进方向。
4. 学生发展:鼓励学生提出问题和创新思路,展开小组合作或个人研究项目。
5. 教师评估:根据学生实验报告、讨论表现和创新项目成果进行评估,并给予指导和反馈。
四、教学评估1. 学生实验报告的设计和完成情况。
2. 学生在讨论和小组合作中的参与度和表现情况。
3. 学生创新项目的研究内容和成果展示。
4. 学生对传感器应用前景和挑战的思考和表达能力。
传感器课程设计20页

传感器课程设计20页一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握传感器的基本原理、性能和应用方法,培养学生动手能力和创新思维,提高学生对传感器技术的认识和理解。
知识目标:了解传感器的基本概念、分类和特性;掌握传感器的选型、安装和调试方法;了解传感器在自动化系统和智能制造中的应用。
技能目标:能够根据实际需求选择合适的传感器,进行电路设计和系统集成;能够使用传感器进行数据采集和分析,解决实际问题。
情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的兴趣和热情,提高学生责任感和社会使命感,使学生认识到传感器技术在现代社会中的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器的基本原理、性能参数和应用领域。
1.传感器的基本原理:电阻式、电容式、电感式、霍尔效应、光电效应等传感器的原理和特点。
2.传感器的性能参数:灵敏度、迟滞、重复性、线性度、分辨力等参数的定义和计算。
3.传感器的应用领域:工业自动化、智能交通、生物医学、环境监测等领域的传感器应用案例。
4.传感器选型、安装和调试:根据实际需求选择合适的传感器,了解传感器的安装和调试方法。
5.传感器与微处理器的接口技术:了解传感器与微处理器的接口方式,掌握接口电路的设计方法。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1.讲授法:通过教师讲解,使学生掌握传感器的基本原理和性能参数。
2.讨论法:引导学生参与课堂讨论,提高学生对传感器应用案例的分析和评价能力。
3.案例分析法:分析实际应用案例,使学生了解传感器在各个领域的应用,提高学生的实践能力。
4.实验法:学生进行实验,使学生掌握传感器的选型、安装和调试方法,培养学生的动手能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用国内权威出版社出版的传感器教材,保证课程内容的科学性和系统性。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,提高课堂教学效果。
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湖北大学课程设计2014年6 月10日任务书课程传感器课程设计题目压电陶瓷传感器应用电路设计专业材料物理姓名胡磊学号2011221113100271主要内容:设计三个应用压电陶瓷传感器的原理的电路,分析传感器原理及相应辅助电路原理,并加以总结基本要求:1、掌握传感器的工作原理及相应辅助电路的设计方法;2、独立设计原理图及相应硬件电路;3、设计格式规范、层次合理、重点突出、并有详细的原理图。
主要参考资料模拟电子技术、压电陶瓷变压器的发展现状与趋势、基于压电陶瓷变压器的超小型高压电源、数字电子技术基础摘要压电陶瓷是一种具有压电效应的多晶体,由于它的生产工艺与陶瓷的生产工艺相似因而得名。
压电陶瓷传感器是以压电陶瓷的压电效应为基础,在外力作用下,在其表面上产生电荷,从而实现非电量测量。
压电陶瓷传感器的特点是具有:转换性能、机械性能、电性能、环境适应性和时间稳定性,由于它的压电性以及由此引起的机电性能的多样性获得了广泛应用。
一般可将这些应用分成两大类,即作为压电振子使用和作为换能器使用。
作为压电振子使用时要求压电陶瓷材料有好的频率温度稳定性及较高的机械品质因数Q(Q 表示振动转换时材料内部能量消耗的程度);作为换能器使用时要求有较高的机械藕合系数K(=机械转变为电能/输入机械能,或=电能转变为机械能/输入电能)和较大的相对介电常数,本文将介绍几种压电陶瓷传感器的应用。
关键词:压电陶瓷传感器;声控报警;电子打火;压电变压器声控报警器电路设计(一)一、设计要求1.采用压电陶瓷片作声传感器;2.选择适当的放大器,将传感器的信号放大后,触发报警电路;3.报警方式为声音及发光管。
二、方案设计及其特点对于声控报警器的设计可分为下面三种不同的设计方案:方案1 :采用压电陶瓷片采集声音信号,采用LM324放大经过反向后输出,输出信号触发单稳态触发器和多谐振荡器工作,触发报警电路,但是使输出反向比较麻烦且元件利用率不高,LM324只利用了其中一部分,并且触发信号没必要太大,不予采用;方案2 :采用压电陶瓷片采集声音信号,经三极管C9013反向放大后触发一个NE555芯片构成单稳态触发器,驱动蜂鸣器和发光二极管工作,发光二极管和蜂鸣器两端用稳压管使电压稳定,但是单稳态触发器是低电平触发,时间比较短暂,报警不明显,不易觉察,不予采用;方案3 : 在方案1的基础上增加多谐振荡器,再输出到报警部分两端,驱动其工作,仍然采用稳压管使其稳压,稳压管的稳压值不能高于5V,否则就不起作用,电路虽然增加元件,但是电路并不变得复杂,也比较经济.三、传感器工作原理压电陶瓷传感器采用特殊材料制成。
某些晶体受一定方向外力作用而发生机械变形时,相应地在一定的晶体表面产生符号相反的电荷(即产生电位差),外力去掉后,电荷消失。
力的方向改变时,电荷的符号也随之改变,这种现象称压电效应(正压电效应)。
反之当晶体带电或处于电场中,则产生机械应力,这种现象称逆压电效应。
具有压电效应的材料称压电元件或压电材料。
压电材料分为两类:其中一类是单晶压材料(如石英晶体);另一类是极化的多晶压电陶瓷(如钛酸钡、锆钛酸钡等)。
四、电路的工作原理本设计利用压电陶瓷片作为声传感器获得电压,经三极管9013反向放大后触发由NE555集成芯片构成的单稳态触发器和多谐振荡器,输出电压驱动蜂鸣器和发光二极管工作。
系统框图:五、单元电路设计、参数计算和器件选择5.1 声音采集放大图1 压电陶瓷片的振动方式压电蜂鸣片由压电陶瓷片和金属振动板粘粘而成,由振荡电路激励,通过压电效应,采集声音信号并将其转换为电信号,其振动方式如图1:这部分电路比较简单,由压电陶瓷片采集声音,使其转换为电信号,经过三极管共射反向放大后触发由555构成的单稳态时基电路。
放大倍数只要够大就能够触发后面电路工作。
(本课设选用放大倍数为176的NPN 三极管)5.2时钟信号产生电路5.2.1 NE555图2 NE555内部结构图(a)和芯片引脚图(b)NE555时基集成芯片的电路结构和芯片引脚图如图1所示。
他含有两个电压比较器C1、C2,一个基本RS触发器,一个放电开关管Td,比较器的参考电压由三只5K的电阻构成的分压器提供。
分压器分别使高电平比较器C1的同相输入端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为2Vcc/3和Vcc/3。
C1、C2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号从6脚输入并超过参考电平2Vcc/3时,触发器复位,555的输出3脚为低电平,同时放电开关管导通。
当输入信号从2脚输入并低于Vcc/3时,基本RS触发器置位,555的输出Vo为高电平,同时放电开关管截止。
4脚是复位脚,当为低电平时,555输出低电平。
平时4脚开路或接Vcc。
5脚是外加控制电压输入端,当5脚外接一个输入电压时,则改变比较器的参考电压,不接外加电压时,5脚通常接一个0.01uF的电容到地,用来消除外来的干扰,以确保参考电平稳定。
Td是放电管,当Td导通时,为放电端7脚提供低阻抗放电通路。
555定时器主要通过电阻R和电容C构成充放电电路,并由两个比较器来检测电容上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。
利用它可以构成从微秒到数十分钟的延时电路、单稳态触发电路、多谐振荡器、施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。
5.2.2由NE555构成的单稳态触发器电路图 3 由NE555构成的单稳态触发器电路由NE555构成的单稳态触发器如图3所示,将555定时器的2号脚作为外触发信号的输入端,将THR输入端与放电三极管TD的放电端DISC连在一起,并接在RC回路中的VC端。
单稳态触发器的外触发信号的有效电平为低电平,如果没有触发信号,V1处于高电平(V12>VCC/3)。
这时,放点三极管导通VC约为0,即V11<VCC/3,使得VC1=1、VC2=1,基本RS触发器处于保持状态,Q=0,VO=0,这是单稳态触发器的稳态。
在输入脉冲下降沿的触发下,V12跳变到VCC/3以下,RS被置1,输出为高电平,电路进入暂稳态,TD截止,VCC开始经过RA对电容充电。
当VC电压上升到VC>2VCC/3时,如果此时输入的触发已消失,V1回到高电平,则RS触发器将被置0,输出返回V0=0状态,同时TD变为导通状态,电容CA通过TD迅速放电,直到VC约等于0,电路自动恢复到稳态,。
在输入触发信号作用下,VC和VO相应的电压波形如图4所示:图4 由NE555构成的单稳态触发器工作波形图单稳态触发器的脉冲宽度为 Tw=1.1RA*C通过改变改变RA、C的大小,可以使脉冲宽度在一定的时间内变化,因此可以得到不同的定时时间和延迟时间。
5.2.3 由NE555构成的多谐振荡电路用555定时器构成的多谐振荡器电路如图5所示。
R由RA和RB两只电阻组成,两个电阻的中点接到放电三级管Td的放电端7脚。
比较器电压由电源Vcc经三个电阻分压形成。
外接控制电压输入端未用,经0.01uF电容接地,以防干扰。
电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外接触发信号,利用电源通过RA,RB向C充电,以及C通过RB向放电端放电,使电路产生振荡。
电容C在Vcc/3和2Vcc/3之间充电和放电,其波形如图6:图6 由NE555构成的多谐振荡器工作波形图输出信号的时间参数是:T=tH+tL;tH=0.7(RA+RB)C;tL=0.7RBC。
5.3报警电路此部分由蜂鸣器和发光二极管组成,其中发光二极管和蜂鸣器为串联,发光二极管在导通状态下电阻约等于0,故可以串联,在蜂鸣器与发光二极管两端并联一个稳压二极管,起到保护作用,保证报警电路两端电压不至于过高,并能够使其稳定工作。
5.4元器件选择R A、R B、R L选用1/4W金属膜电阻器或碳膜电阻器;C均选用耐压值为l6V的铝电解电容器;压电陶瓷声音传感器选用JHR2300型;V选用S1903型硅NPN晶体管,放大倍数为176;IC选用NE555时基集成芯片;蜂鸣器选用φ22mm的AD16系列蜂鸣器;VL选用φ3mm的高亮度发光二极管;VD选用BZX55C2V4稳压二极管,稳压值为2.4V。
六、总结如果使用的地方比较大,可以多用几个压电陶瓷片进行多方位的监视,压电陶瓷片为并联接法,也可以再多用几个蜂鸣器和发光二极管并联使用到不同的地方,增加报警所达到的范围,能达到较好的防盗报警功能,但是缺点是没有识别系统,也就是说无论是谁只要在一定范围内发出声音都会报警(只要发出的声音能够触发该报警电路),所以这个报警系统如果加上识别系统才够完美,但是这个成本就较高了。
以前对电路的工作过程只能抽象地去理解,做电路板也都是进行简单的模仿,做这次课程设计刚开始也是模仿其他电路,结果不能调试出来,除了前面所说的原因外一个重要的原因就是没有完全理解别人的电路,并且别人的电路不一定符合自己的要求,只有在别人电路的基础上自己设计出来的电路错了才知道在哪里修改及怎样修改,后来,翻阅了有关书籍,关于这次课程设计所要用到的一些电路的知识又重新复习了一下,终于完全明白了电路的原理,并且在以前的基础上自己设计出了这次课程设计的电路,并且调试成功。
模仿别人的电路做要几天,并且不一定能够调试成功,而用自己的电路一天就能成功,但是要在完全理解原理的情况下才能够自己设计电路。
首先要认清问题,认真分析问题,只有认真地去分析问题才能更好的解决问题,分析问题时必须具备细心,耐心,恒心和毅力,同时还要实事求是地分析问题,不能为了应付课设的验收,更不能为了做电路板而做电路板,要为了提高自己的动手能力,提高理解知识为目的,做电路板的每一步都要细心、耐心,认真考虑所遇到的问题,在实践中不断提高分析和动手能力。
通过这次课程设计,提高了分析问题能力和动手能力,并验证了理论知识,通过实际测试,理论值和实际值有一定的差别,但是是在误差的允许范围内。
煤气灶电子点火器的电路设计(二)一、设计要求1.采用压电陶瓷片作为传感器;2.点火器工作过程分高压产生、放电点火和点燃可燃气体三个阶段;二、方案设计及其特点煤气灶上用的一种电子点火器,就是利用压电陶瓷制成的。
压电传感器由两个压电陶瓷元件并联组成。
其输出电容为单片电容的两倍,极板上的输出电荷量为单片电荷量的两倍,则两极之间输出电压与单片输出电压相等。
三、传感器工作原理压电陶瓷传感器采用特殊材料制成。
某些晶体受一定方向外力作用而发生机械变形时,相应地在一定的晶体表面产生符号相反的电荷(即产生电位差),外力去掉后,电荷消失。
力的方向改变时,电荷的符号也随之改变,这种现象称压电效应(正压电效应)。
反之当晶体带电或处于电场中,则产生机械应力,这种现象称逆压电效应。
具有压电效应的材料称压电元件或压电材料。