传感器课程设计

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传感器的课程设计

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

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

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。

传感器简易课程设计

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

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。

传感器课程设计20页

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。

传感器设计基础课程设计

传感器设计基础课程设计

传感器设计基础课程设计一、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,掌握常见传感器的基本结构与应用。

2. 学生能描述传感器在智能系统中的应用,了解传感器技术的发展趋势。

3. 学生掌握传感器设计的基本流程,了解传感器性能参数及其影响。

技能目标:1. 学生具备运用传感器解决实际问题的能力,能够根据需求选择合适的传感器并进行简单的电路设计。

2. 学生能够使用传感器采集数据,并对数据进行处理和分析,为智能系统提供决策依据。

3. 学生掌握传感器实验的操作方法和技巧,能够独立完成传感器实验,并撰写实验报告。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术的兴趣,激发学生探索新技术的热情。

2. 增强学生的团队合作意识,培养学生在团队中沟通、协作的能力。

3. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯,提高学生对实验结果的客观评价能力。

课程性质:本课程为传感器技术基础课程,旨在让学生了解传感器的基本概念、设计方法及其在智能系统中的应用。

学生特点:学生为初中年级,具备一定的物理知识和实验技能,对新技术充满好奇,但缺乏系统性的传感器知识。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以实验为主线,引导学生主动探究,培养实际操作能力和创新意识。

通过本课程的学习,使学生能够将传感器知识应用于实际生活中,提高解决问题的能力。

二、教学内容1. 传感器基本概念:介绍传感器的定义、作用、分类和工作原理,结合教材第一章内容,让学生对传感器有全面的认识。

2. 常见传感器及其应用:分析各种常见传感器(如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等)的结构、原理和应用领域,对应教材第二章,强化学生对传感器应用场景的理解。

3. 传感器设计流程与方法:讲解传感器设计的基本步骤、方法及注意事项,结合教材第三章,引导学生了解传感器设计的过程。

4. 传感器性能参数及其影响:阐述传感器性能参数(如灵敏度、精度、线性度等)的含义,分析各参数对传感器性能的影响,对应教材第四章,提高学生对传感器性能评价的能力。

传感器做课程设计

传感器做课程设计

传感器做课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解传感器的基本工作原理,掌握不同类型传感器的功能与应用。

2. 学生能够描述传感器在生活中的应用,并分析其工作过程。

3. 学生能够运用物理知识解释传感器转换信号的过程。

技能目标:1. 学生通过小组合作,能够设计并制作一个简单的传感器应用作品。

2. 学生能够运用所学知识,解决实际生活中与传感器相关的问题。

3. 学生能够运用信息技术手段,收集、处理和分析传感器数据。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对传感器技术的兴趣,激发探究未知世界的热情。

2. 学生通过课程学习,认识到传感器技术在生活中的重要性,增强社会责任感。

3. 学生在小组合作中,学会尊重他人意见,培养团队合作精神和沟通能力。

课程性质:本课程为实践性较强的综合实践活动课程,结合物理知识和实际应用,培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:学生为八年级学生,具备一定的物理知识基础,好奇心强,喜欢动手操作。

教学要求:教师应注重理论与实践相结合,鼓励学生积极参与,关注学生的个体差异,提高学生的实践能力和综合素质。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 传感器基础知识:介绍传感器的定义、分类和工作原理,重点讲解力敏传感器、光敏传感器、热敏传感器等常见类型。

教材章节:《物理》八年级下册,第十章《传感器》。

2. 传感器应用实例:分析生活中传感器应用的实例,如自动门、温度控制器、烟雾报警器等,使学生了解传感器在实际生活中的重要作用。

教材章节:《物理》八年级下册,第十章《传感器》中的应用实例部分。

3. 传感器制作实践:指导学生设计并制作一个简单的传感器应用作品,如温湿度计、光线控制灯等,培养学生的动手能力和创新能力。

教材章节:《物理》八年级下册,第十章《传感器》实践活动部分。

4. 传感器数据采集与处理:介绍传感器数据的采集、处理和分析方法,引导学生运用信息技术手段进行数据收集和处理。

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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:1)改善工作环境,提高工作效率。

2) 可观的节能效果。

智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术,进行智能调光。

当室外光较强时,室内照度自动调暗,室外光较弱时,室内照度则自动调亮,使室内的照度始终保持在恒定值附近,从而能够充分利用自然光实现节能的目的。

除此之外,智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式,通过智能化管理实现节能。

3)提高管理水平,减少维护费用。

智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理,不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且将大大减少大楼的运行维护费用,并带来较大的投资回报。

1.2 设计思路通过热释电传感器感应人体红外辐射后输出一个微弱的交流信号,然后经过滤波整理,再将信号放大处理后,将信号输出。

热释电传感器输出的信号是一个毫伏级的微弱交流信号,且不稳定,这个信号频率与人体运动速度有关,当人运动速度越大,信号也越强。

经过滤波电路后,可以排除杂波及突变信号的干扰,再经过信号放大处理,输出一定的电信号使灯点亮。

当人离开后,由于没有触发信号,灯自然会灭。

实现了“夜间人来灯亮,人走灯灭”的目的。

第2章:设计方案各部分介绍2.1热释电传感器的构成及工作原理热释电红外(PIR)传感器,亦称为热红外传感器,是一种能检测人体发射的红外线的新型高灵敏度红外探测元件。

它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。

将输出的电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,如作电源开关控制、防盗防火报警等。

目前市场上常见的热释电人体红外传感器主要有上海塞拉公司的SD02、PH5324,德国Perkinelmer公司的LHi954、LHi958,美国Hamastsu公司的P2288,日本Nippon Ceramic公司的SCA02-1、RS02D等。

虽然它们的型号不一样,但其结构、外型和特性参数都大致相同,大部分可以彼此互换使用。

热释电红外线传感器由探测元、滤光窗和场效应管等阻抗变换器等三大部分组成,对不同的传感器来说,探测元的制造材料有所不同。

如SD02的敏感单元由锆钛酸铅制成;92288有LiTa03制成。

将这些材料做成很薄的薄片,每一片薄片相对的两面各引出一根电极,在电极两端则形成一个等效的小电容。

因为这两个小电容是做在同意硅晶片上的,因此形成的等效小电容能自身产生极化,在电容的两端产生极性相反的正负电荷。

传感器中两个电容是极性相反串联的。

当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时,在电容两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷,所以,正负电荷相互抵消,回路中无电流,传感器无输出。

当人体静止在传感器的检测区域内时,照射到两电容上的红外线光能量相等,且达到平衡,极性相反、能量想等的光电流在回路中相互地向,唇干起仍然没有信号输出。

当人体在传感器的检测区域内移动时,照射到两个电容上的红外线能量不相等,光电流在回路中不能相互抵消,传感器有信号输出。

综上所述,传感器只对移动或运动的人体和体温近似的物体起作用。

滤光窗是由一块薄玻璃片镀上多层薄膜而形成的,能够有效地滤除7.0~14um波长意外的红外线。

人体的正常体温为36~37.5°C,即309~310.5K,其辐射的最强的红外线的波长为λm=2989/(309~310.5)=9.67~9.64um,中心波长为9.65um,正好落在滤光窗的响应波长的中心。

所以,滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过,而最大限度地阻止阳光、灯光中的红外线通过,以免引起干扰。

热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。

由于探测元输出的是电荷信号,不能直接使用,因而需要将其转换为电压形式。

场效应管输入阻抗高达104MΩ,接成共漏极形式来完成阻抗变换。

使用时D端接电源正极,G端接电源负极,S端为信号输出。

对于移动速度非常缓慢的物体,如阳光,两个电容上的红外线光能能量仍然可以看作是相等的,在贿赂中相互抵消;再加上传感器的响应频率很低(一班为0.1~10Hz),即传感器对红外光的波长的敏感范围很窄(一般为5~15um),因此,传感器对它们不敏感,因而无输出。

本设计中热释电红外传感器选用PIR325,为了达到要求中“人体感应探测范围1m以上,视场角100度以上”。

可加装一个菲涅尔透镜。

菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。

当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。

菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用,即将热释红外信号折射(反射)在PIR上,第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。

2.2低通滤波器低通滤波器实验电路图如图2.2.1.。

低通滤波器仿真效果如图2.2.2所示。

图2.2.1 低通滤波器电路原理图图2.2.2 低通滤波器仿真效果图通过电阻、电容及运算放大器组成低通滤波电路,其特征频率:Hz C R f 10102102.82121630≈⨯⨯⨯⨯⨯==-ππ (式2-2-1)64.1143=+=R R A(式2-2-2)LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。

与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。

该四放大器可以工作在低到3。

0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。

共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。

每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“V o ”为输出端。

两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端V o 的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端V o 的信号与该输入端的相位相同。

LM324系列由四个独立的,高增益,内部频率补偿运算放大器,其中专为从单电源供电的电压范围经营。

从分裂电源的操作也有可能和低电源电流消耗是独立的电源电压的幅度。

应用领域包括传感器放大器,直流增益模块和所有传统的运算放大器现在可以更容易地在单电源系统中实现的电路。

例如,可直接操作的LM324系列,这是用来在数字系统中,轻松地将提供所需的接口电路,而无需额外的±15V 电源标准的5V电源电压。

LM324引脚如图2.2.3.图2.2.3 LM324引脚图2.3信号放大器作用就是将提供的微弱信号放大到可以驱动负载正常工作。

信号放大器电路原理图如图2.3.1。

图2.3.1 信号放大器电路原理图信号放大器效果仿真图如图2.2.3。

图2.2.3 信号放大器效果仿真图第3章:仿真电路的建立与分析3.1仿真电路建立:仿真电路图如图3.1.1所示。

图3.1.1 仿真电路图3.2仿真结果的分析:仿真电路效果图如图3.2.1所示。

图3.1.2 仿真电路效果图当有人进入到热释电红外线传感器探测范围内时就会有一个微弱的交流信号产生,然后经过滤波整理,再将信号放大处理后,从而驱动灯正常点亮,实现了夜间人来灯亮,当人走后就没有信号输入,灯持续一段时间后就会自然灭,实现了人走灯灭。

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