传感器实习报告

篇一：传感器实习报告

非电量电测技术实验报告

系（部）名称班级学号 102028237 姓名吕驰课程名称传感器实习

指导教师

日期：XX 年12月 18日

一、传感器的现状与发展趋势

传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

1.传感器的发展历史及现状

传感器技术的发展历史

传感器技术是20世纪的中期才刚刚问世的，在那时与计算机技术和数字控制技术相比，传感技术的发展都落后于它们，不少先进的成果仍停留在实验研究阶段并没有投入到实际生产与广泛应用转化率比较低。在国外，传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的，并在早期多用于国家级项目的科研研发以及各国军事科技航空航天领域的试验研究。然而，随着各国机械工业、电子、计

算自动化等相关信息化产业的迅猛发展，以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。

我国从20世纪60年代开始传感技术的研究与开发，经过从“六五”到“九五”的国家攻关，在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步，初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系，并在数控机床攻关中取得了一批可喜的为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲，它还不能适应我国经济与科技的迅速发展，我国不少传感器信号处理和识别系统仍然依赖进口。同时，我国传感技术产品的市场竞争力优势尚未形成产品的改进与革新速度慢生产与应用系统的创新与改进少。

传感器的分类

传感器可从不同角度分类。从被测量不同, 分为几何机械量( 例如尺寸、角度、表面参数、位移、速度、加速度、角位移、角速度等) , 热工量( 例如温度、压力、流量、密度、黏度、质量等) , 光学量( 强度、功率、波长、频率、相位、速度、脉宽、延迟、折射率、束散角等) , 声学量, 生物参数, 医学量( 生理参数) 等。从传感器的输出不同, 可分为模拟信号( 连续波和脉冲波) , 数字信号, 电压和电流等传感器。

传感器技术的国内外研究应用现状

21 世纪是迈向信息化社会的崭新阶段。其中，光电信息学与生物学的迅猛发展已成为这一时期科学技术发展的重要标志。并最有机会寻求更大的突破与飞跃传感器技术作为一种与现代科学密切相关的新兴学科，在人类迈向新世纪，步入信息化社会的关键阶段想要寻求空前

迅速的发展，很大程度上取决于传感器在这两个前沿领域中的深入研究与广泛应用。

光电传感器的研究应用现状

光电式传感器 (Photoelectric Sensor) 是以光为测量媒介，以光电器件为转换元件的传感器，它具有非接触、响应快、性能可靠等卓越特性。近年来，随着各种新型光电器件的不断涌现，特别是激光技术和图像技术的迅猛发展，光电传感器已成为各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件。在传感器领域的扮演着重要角色，在非接触测量领域占据绝对统治地位。目前，光电式传感器已在国民经济和科学技术各个领域得到广泛的应用，并发挥着越来越重要的作用。

其中，光电器件是将光能转换为电能的一种传感器件，并负责把光信号、红外、可见及紫外光辐射，转变成为电信号、光电器件响应快结构简单，使用方便而且有较高的可靠性，因此在自动检测、计算机和控制系统中应用广泛。光

电式传感器既可以测量光信号，也可以测量其他非光信号，它可以实现对直接引起光源变化的被测量进行测量，也可以对使光路产生变化的被测量进行测量，量电路对光电器件输出的电信号进行放大或转换。

光电传感器在当前科研领域的运用范围很广，影响力巨大，尤其是基于光电传感器技术原理研发和制造出的新型光电传感器已成为当今传感器市场的主流，在国外，光电传感器技术已广泛地运用到各国军事技术、航空航天、检测技术以及车辆工程等诸多领域。例如，军事上，国外激光制导技术迅猛发展，使导弹发射的精度和射中目标的准确性大幅度提高，美国在航空航天领域，研制出了新型高精度高耐性红外测温传感器，使其在恶劣的环境中仍能高精度测量出运行中的飞行器各部分温度。国外的城市交通管理也大多运用电子红外光电传感器进行路段事故检测和故障排解的指挥。同时，国外现有汽车中常装载有新型光电传感器如激光防撞雷达、红外夜视装置、测量发动机燃料特性、压力变化并用于导航的光纤陀螺等。

目前我国的光电式传感器在现代研究实力和影响范围上虽不及日本和欧美一些国。但却在研究的种类和样式上取得重大的突破，总体上可分为光电式数字转速表、光电式物位传感器、视觉传感器以及细丝类物件的在线检测。同时，基于光电传感器技术的科技设备已在我国被广泛地应用于

多种军事领域，其中较为广泛的应属紫外告警系统，它为探测来袭导弹提供了一个极其有效的手段。

生物传感器的研究现状

生物传感器技术是指用生物活性材料作为感受器，通过其生化效应来检测被测量的传感器。生物传感器的原理主要由两大部分组成，生物功能物质的分子识别部分和转换部分。前者的作

用是识别被测物质，当生物传感器的敏感膜与被测物接触时，敏感膜上的某种生化活性物质就会从众多化合物中挑选适合于自己的分子并与之产生作用，使其具有选择识别的能力，转换部分是由于细胞膜受体与外界发生了共价结合，通过细胞膜的通透性改变诱发了一系列的电化学过程而这种变换得以把生物功能物质的分子识别转换为电信号形成了生物传感器。

生物传感器的研制和开发在全球学术界都具有巨大的影响力。在国外，现代生物传感器已被详细划分为酶传感器、细胞传感器、免疫传感器、基因传感器等。酶传感器方面，由于酶的纯化困难，加之固化技术影响酶的活性现代生物传感技术中采用多酶体系，利用即对不同化合物采用不同类型的酶进行最大活性的催化反应，并运用多酶的反馈调节可大大节省原材料并提高工作效率固定化底物电极，即使玻璃电极附近的，变化与酶的活性在一定范围内呈线性关系酶

的电化学固定化即制作厚度小，酶含量可控的酶层细胞传感器以活细胞作为探测单元能定性定量地测量和分析未知物质的信息，并可连续检测和分析细胞在外界刺激下的生理功能免疫传感器是利用抗体对抗原的识别并能与抗原结合的功能构成的生物传感器。根据生物敏感膜产生电位的不同，可分为标记和非标记免疫传感器。

现代基因传感器技术主要应用于基因固定的载体表面修饰和基因探针固定化技术、界面杂交技术、杂交信号转换和检测技术等。在我国，生物传感器技术还处在大规模的研究阶段。然而，结合国内外相关技术研制的生物传感器在我国当前的工业、农业、环境监测及生物医学等众多领域还是有着广泛和重要的应用。在生物医学方面，一些有临床诊断意义的基质如血糖、乳酸、谷氨酰胺等可借助于生物传感器来检测在环境监测领域，生物传感器在测定环境污染指标即水质受有机物污染的程度方面起到了重要的作用。为保证地区的淡水、饮用水质量，有效治理被污染水源等做出了贡献，微生物传感器用于测定空气和水中的含量和浓度，在发酵工业、整治大气污染等方面发挥功效。生物传感器还可探测除草剂含量应用于植物学研究和整治农药污染。在食品工业中，生物传感器用于食品鲜度滋味和熟度的测定，在食品生产和加工过程中起到重要作用，同时，还可测定食品中的细菌和毒素含量，及时避免人们误食此类食品危害健康。

2.传感器技术的发展趋势

目前的传感器，无论在数量上、质量上和功能上，远远不能适应社会多方面发展的需要。当前，人们在充分利用先进的电子技术条件，研究和采用合适的外部电路以及最大限度地提高现有传感器的性能价格比的同时，正在寻求传感器技术发展的新途径。特别是电子设计自动化（EDA）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、数字信号处理（DSP）、专用集

成电路（ASIC）及表面贴装技术（SMT）等技术的发展，极大地加速了传感器技术的发展,

由于传感器具有频率响应、阶跃响应等动态特性以及诸如漂移重复性、精确度、灵敏度、分辨率、线性度等静态特性，所以外界因素的改变与动荡必然会造成传感器自身特性的不稳定，从而给其实际应用造成较大影响，这就要求我们针对传感器的工作原理和结构，在不同场合对传感器规定相应的基本要求，以最大程度优化其性能参数与指标，如高灵敏度、抗干扰的稳定性、线性、容易调节、高精度、无迟滞性、工作寿命长、可重复性、抗老化、高响应速率、抗环境影响、互换性、低成本、宽测量范围、小尺寸、重量轻和高强度等。同时，根据对国内外传感器技术的研究现状分析以及对传感器各性能参数的理想化要求，现代传感器技术的发展趋势可以从四个方面：一是开发新材料、新工艺和开发

新型传感器；

二是实现传感器的多功能、高精度、集成化和智能化；

三是实现传感技术硬件系统与元器件的微小型化；

四是通过传感器与其它学科的交叉整合实现无线络化。

利用新材料开发新型传感器

随着光导纤维、纳米材料超导材料等相继问世，人工智能材料给我们带来了福音，它具有能够感知环境条件的变化（传统传感器）的功能，识别、判断（处理器）功能，发出指令和自采取行动（执引器）功能，利用这样具有新效应的敏感功能材料使研制具有新原理的新型传感器成为可能。

集成化多功能传感器的开发

集成化是指传感器同一功能的多元件并列以及功能上的一体化前一种集成化使传感器的检测参数实现“点、线、面、体”多维图像化甚至能加上时序控制等软件，变单参数检测为多参数检测；后一种集成化使传感器由单一的信号转换功能，扩展为兼有放大、运算、补偿等多功能的传感器。在实际运用中，常做到硬件与软件两方面的集成，它包括：传感器阵列的集成、多功能和多传感参数的复合传感器；传感系统硬件的集成；硬件与软件的集成；数据集成与融合等。

而多功能是指“一器多能”即一个传感器可以检测两个或两个以上的参数，这样可大大节省工程成本并使项目复杂度降低，提高了工作效率运用集成化多功能理论研制出的

传感器可以应用到更广泛的领域，并发挥出更加强大的功能效用，利用集成化多功能原理，现代传感技术已制成带温度补偿的集成压力传感器频率输出型集成压力传感器、霍尔集成传感器、半导体集成色敏传感器、多维化集成气敏传感器等。

篇二：传感器实训报告

上海第二工业大学

传感器与测试技术技能实习

专业：机械电子工程

班级：10机工A2

姓名：

学号：

指导老师：杨淑珍

日期：XX年6月24日~7月7日

项目五：转子台转速测量及振动监控系统。

（一）内容

设计一个转子台的振动检测系统，能实时测量转子台工作时的振动信号（振幅）并实时显示转速，当振幅超过规定值时，报警。具体要求：

1. 能测量振动信号并显示波形，若振动超过限值，报警（软硬件报警）；

2. 能测量并显示转子的转速；

3. 限值均由用户可设定（最好以对话框方式设置，软件重新打开后，能记住上次的设置结果）；

4. 显示当次产品检测结果（文字显示），显示检验产品的总数，合格数和不合格数；

5. 当次结果报告生成（可选）

（二）实训要求：

1.提出设计方案（提出测量原理，选用传感器，构建测试系统）；

2.设计测量电路，硬件连接；

3.测试软件设计

利用Labview或其它开发程序（VB,VC等），设计测量软件进行数据采集和分析。

4.调试；

5.撰写实训报告。

一、综合实验要求———————————————————— 3

二、设计方案—————————————————————— 3

三、硬件设备选择———————————————————— 5

四、电路设计——————————————————

———— 10

五、软件设计流程图———————————————————12

六、程序设计—————————————————————— 13

七、小结和体会————————————————————— 18

转子台转速测量及振动监控系统实习报告

一、综合实验要求

设计一个转子台的振动检测系统，能实时测量转子台工作时的振动信号（振幅）并实时显示转速，当振幅超过规定值时，报警。具体要求：

1. 能测量振动信号并显示波形，若振动超过限值，报警（软硬件报警）；

2. 能测量并显示转子的转速；

3. 限值均由用户可设定（最好以对话框方式设置，软件重新打开后，能记住上次的设置结果）；

4. 显示当次产品检测结果（文字显示），显示检验产品的总数，合格数和不合格数；

5．当次结果报告生成

二、设计方案

1. 测量原理

（1）光电传感器转子台转速测量：当被测轴上不能安装发讯盘或遮光盘时，可以直接在被测轴上粘贴反光标签（或在光洁的轴上涂黑），用光电传感器来测量。测量距离在5～80mm

。反光标签容易污损的环境下，需即时更换。

反射式光电传感器的工作原理见下图，主要由被测旋转部件、反光片（或反光贴纸）、反射式光电传感器组成，在可以进行精确定位的情况下，在被测部件上对称安装多个反光片或反光贴纸会取得较好的测量效果。在本实验中，由于测试距离近且测试要求不高，仅在被测部件上只安装了一片反光贴纸，因此，当旋转部件上的反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器的输出就会跳变一次。通过测出这个跳变频率f，就可知道转速n。

n=f

如果在被测部件上对称安装多个反光片或反光贴纸，那么，n=f/N。N-反光片或

反光贴纸的数量。

反射式光电转速传感器的结构图

（2）电涡流传感器振幅测量的原理：电涡流传感器是基于涡流效应的原理制成的非接触式位移传感器．该传感器由探头、加长电缆、前置器组成一套用来测量旋转机械轴的各种运行状态参数：如轴的径向振动、轴向位移、转速、偏

心、差胀等。由于振动，使平面线圈与被测体的相对距离发生周期性的变化，引起被测体上的涡流量发生周期性的变化，导致线圈的阻抗发生周期性的变化，经过涡流

篇三：传感器实训报告

一．实训目的：

1、了解红外线的工作原理；

2、熟悉红外线的工作状态；

3、了解红外线电路的接法。

二．红外线的原理

发热的物体会产生红外辐射，人的身体会发热，此系统可以探测到是否有人，有人则开启/关闭被控电电器。

三．电路的原件清单

四．整体电路图分析

各部分电路分析

1. 电源电路

2. 红外电传感器感应电路

a、5V的稳压芯片7805输出的5V电压通过R2、C2滤波，连接到热电堆传感器PIR的引脚1，供电。

b、热电堆传感器PIR的引脚2的输出通过一个100pF 的旁路电容C1接到地。

3．放大电路

c、当探测到运动目标时传感器将会在引脚2输出一个微电压，经多次放大才能使用。LM324的两个放大通道用来

提供必要的放大。

d、初级放大器U1:A的输出从引脚1得到。该输出通过R5、C5输入到次级放大器U1:B的反相输入端引脚13。

4．比较电路

e、在U1:B的输出引脚14的输出连接到由U1:c和U1:D 组成的比较器中。U1:c反相输入端引脚9的电压输入由R6,R7交点处的偏置电压决定。它的输出电压要比U1:B的输出引脚14的基准电压高175mV。

f、 U1:c的正相输入端引脚10和U1:B的引脚14的电压变换输出是正极性，U1:c才会工作，使得U1:c的输出端电压为高电平。否则U1:B的引脚14的电压是低电平，这样U1:D会工作，使得U1:D的输出端电压为高电平。

5．稳压电路与场效应管控制电路

g、CD4538是双稳态触发器，即U2中两个触发电路的每一个都有正相、反相的输入与输出。这个触发器的正相输出引脚10连接到N沟道场效应管并让该管导通。

h、由N沟道场效应管的导通/截止控制继电器的闭合/开路，从而控制受控电路。

五．芯片与主要器件的引脚图

1．.红外传感器PIR引脚 2．场效应管引脚 3.．双极型线性集成电路引脚

4．CD4538芯片引脚图 5．LM324芯片引脚图

六．完整电路图

七．作品实物图

篇四：传感器实训报告

传感器实训报告

本文介绍了超声波测距系统的方法和原理。本次设计用CD4049、CXXX6芯片实现对超声波的发射与接收，采用AT89C51型单片机作为主控制器，对发射、接收电路的数据进行控制和处理，用动态扫描的方式实现数码管的距离数字显示。在介绍测距系统功能的基础上，

给出系统的整体构成，对系统中发射、接收、显示电路给出了软硬件的论证。经过调试本系统在5～25cm的距离内测量精度可达±1cm，实际使用表明该系统工作稳定, 性能良好。

超声波测距系统硬件电路设计

电路的原理图如下：

PCB图如下

实物图如下

超声波测距系统软件设计

软件设计分析

完成了系统的硬件设计之后，接下来的就是系统软件设计，此设计所需要完成的主要是针对系统功能的实现及数据的处理和应用。由以上所述系统硬件设计和各个电路功能，

系统软件需要实现以下功能：

1、信号控制。在系统硬件中，已经完成了发射电路、回拨检测接收电路的设计。在系统软件设计中只需完成发射脉冲信号及输出显示。

2、数据存储。测距系统中需要得到发射信号与接收回波的时间差，需要读出计时器的计数值，然后存储在RAM中，而且每次发射周期的开始，需要对计数器清零，以备后续处理。

3、信号处理。RAM中存储的计数值并不能作为距离值直接显示出来，有这个时间后，可以通过程序来计算出来。

4、距离显示。经过软件处理得到的距离值需要十进制的数码管方式。

软件设计思路

超声波软件测距软件设计主要由主程序，发射子程序，外部中断接收子程序及显示子程序[12]。程序可以由汇编和C来编写，汇编语言虽然有很高的效率和精确度，但使用起来比较难以掌握，本文主要采用C语言程序来完成各个功能。

主程序

主程序流程图如图14所示。主程序首先对系统环境初始化，设置T0工作模式为16位的定时器模式，及计数初值，然后使超声波发射出一串40kHZ的方波。由于采用12MHZ的晶振，机器周期为1us，当主程序检测到接收成功的标志位

后，将计数器T0的数（即超声波来回所用的时间）按下面的计算可测得被测物体与测距仪之间的距离

S=T0/XX0（cm）（T0为计数器TO的计数值）。

测出距离后结果将以十进制BCD码方式送往LED显示，然后再循环进行下一次距离的测量。

篇五：传感器实习报告

学号

天津城建大学

实习报告

生产实习

起止日期： XX年9月7日至XX年10月2 日

学

班

成生姓名级绩

指导教师(签字)

控制与机械工程学院

XX 年10 月 2日

一、实习目的及要求 ................................................ ................................................... . (3)

二、实习任务 ................................................ ................................................... . (3)

三、实习内容 ................................................ ................................................... . (4)

1、公司背景介绍 ................................................ ................................................... .. (4)

2、实习单位及岗位介绍 ................................................ ................................................... .. (4)

3、传感器工作原理介绍 ................................................ ................................................... .. (4)

四、实习总结 ................................................

................................................... . (7)

一、实习目的及要求古语有云：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。社会实践是一个很好的亲身体验社会生活的机会, 通过我们用自己的眼睛去看、用自己的耳朵去听、用自己的头脑去分析，动手动脑，使感性认知增强，通过实践可以增长不少见识,加深对社会的了解,这些进步不仅对思考能力有帮助,而且对今后的发展也是有利的。学校要提高教育教学质量，在注重理论知识学习的前提下，首先要提高生产实习管理的质量。生产实习教育教学的成功与否，关系到学校的兴衰及学生的就业前途，也间接地影响到现代化建设。它不仅是校内教学的延续，而且是校内教学的总结。可以说，没有生产实习，就没有完整的教育。

实习的根本目的在于：

1、使学生通过实践了解和掌握电子产品及系统的生产环节，建立电子产品生产流程概念。

2、培养学生掌握电子产品的组装和调试方法的技能，并获得组织和管理生产的初步知识。加强学生理论联系实际，观察问题分析问题以及解决问题的能力和方法。

3、掌握常用元器件的认识和测量，学会基本仪器、基本工具的使用，如万用表、示波器、稳压电源，扫频仪掌握焊接、调试的基本方法。

4、解一种以上电子仪器设备的研发、生产、调试流程及相关电子生产工艺和焊接技术.

5、了解电子工厂的生产组织、生产管理、一般工艺流程、主要生产设备等，了解产品开发与设计的过程。

6、要求产品焊接前，应对元器件、组件进行挑选，仔细检查电子元器件、组件和电子线路板的外观、力学性能、电气性能及可焊性等方面的质量，凡有问题的部件应剔除，不得进入焊接工序。

二、实习任务

1、了解传感器的加工、制造工艺和生产流程，并按要求和规范进行手动操作。

2、要求设计出的传感器的规格，并了解其工作原理，检测元件的合格与否，并找出其问题所在。

三、实习内容

1、公司背景介绍

天津市丽景微电子设备有限公司是一家高新技术企业，座落于天津华苑新技术产业园区，专业从事多媒体电教设备的研发、销售及服务工作。传感器技术在当代科技领域中占有十分重要的地位，是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点，在国外各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起，日本就将传感器技术列为优先发展的高打捞技术之首，美国等西方国家