传感器技术大作业
传感器技术作业题及答案(1)
100 106
N 200
109
N
0.04 103
4 105
21
R+ΔR
Im=30mA
R
+ -
Ui
R
R
第 1 章 传感与检测技术的理论基础
Uo
Uo
Ui R Ui 2R R 2
Ui 2
1
2
2 R
Ui 2
R R
R
Uimax Im 2R 30 2120103 72V
2 f 2 100 200
A() 1 1 5% 1 ( )2
1
1 ( )2
(0.95)2
1 0.952
1
1 0.952
1
0.52ms
200 3.14
所以，如果要保证误差在5%以内，时间源自数应取0.52ms以下。6
第 1 章 传感与检测技术的理论基础
(300 25) ( ) 275 ( )
微分方程可以表达为 275 ( )
方程的解为 t2 ( ) 275(1 e 0
t2
)
0
dt2
d
275(1
e 120
)
3
方程的解为
第 1 章 传感与检测技术的理论基础
t2
(
)
275(1
e 0
)
275(1
应力=弹性模量X应变 E
20
第 1 章 传感与检测技术的理论基础
传感器大作业.
第1章工程振动测试方法在工程振动测试领域中，测试手段与方法多种多样，但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分，可以分成三类。
1、机械式测量方法将工程振动的参量转换成机械信号，再经机械系统放大后，进行测量、记录，常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪，它能测量的频率较低，精度也较差。
但在现场测试时较为简单方便。
2、光学式测量方法将工程振动的参量转换为光学信号，经光学系统放大后显示和记录。
如读数显微镜和激光测振仪等。
3、电测方法将工程振动的参量转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。
电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量（电动势、电荷、及其它电量），然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机械量。
这是目前应用得最广泛的测量方法。
上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同，但是，组成的测量系统基本相同，它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。
图1 基本测量系统示意图1.1拾振环节把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号，完成这项转换工作的器件叫传感器。
1.2测量线路测量线路的种类甚多，它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。
比如，专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大器等；此外，还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。
1.3信号分析及显示、记录环节从测量线路输出的电压信号，可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器（如电子电压表、示波器、相位计等）、记录设备（如光线示波器、磁带记录仪、X—Y 记录仪等）等。
也可在必要时记录在磁带上，然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理，从而得到最终结果。
第2章传感器的机械接收原理振动传感器在测试技术中是关键部件之一，它的作用主要是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。
由于它也是一种机电转换装置。
所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。
图2 振动传感器的工作原理振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。
传感器大作业
大作业题目：**传感器在**测量装置上的应用设计
其中传感器和测量装置的各类与内容由同学们自定
大作业内容及要求：
一、设计背景：测量装置介绍，包括应用场合、应用需求分析
二、设计方案：技术要求、设计技术指标，常用的技术方案分析与比较（包括传感器类型、测量方法、测量机构）等。
三、设计内容：**传感器的结构、特点、工作原理；测量与控制系统的结构图，主要元器件与测量电路介绍分析等；系统精度分析，误差产生的原因与解决方法分析等。
四、作业格式要求：
1）使用统一的大作业封皮。
2）作业内容应在6000~8000字左右。
作业正文用宋体5号字，行距设为固定值20磅，段后0.5行间距。
传感器大作业
1 电容式油量表工作原理当油箱中无油时，电容传感器的电容量为CX0，调节匹配电容使C0=CX0，并使电位器RP的滑动臂位于0点，即RP的电阻值为0。
此时，电桥满足CX0/C0=R4/R3的平衡条件，电桥输出为零。
伺服电动机不转动，油量表指针偏转角0=0。
当油箱中注满油时，液位上升至h处，CX=CX0+ΔCX，而ΔCX与h成正比，此时，电桥失去平衡，电桥的输出电压UX放大后驱动伺服电动机，经减速后带动指针偏转，同时带动RP的滑动臂移动，从而，使RP阻值增大。
当RP阻值大到一定值时，电桥又达到新的平衡状态，UX=0，于是，伺服电动机停转，指针停留在转角为0处。
由于指针及可变电阻的滑动臂同时为伺服电动机所带动，因此，RP的阻值与0之间存在着确定的对应关系，即0正比于RP的阻值，而RP的阻值又正比于液位的高度h。
因此，可直接从刻度盘上读得液位高度h。
该装置采用了零位式测量方法，所以，放大器的非线性及温漂对测量精度影响不大。
2 . 超声波传感器的工作原理人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20HZ -20KHZ 范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。
常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵和振荡（纵波）。
在工业中应用主要采用纵向振荡。
超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。
另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。
在空气中传播超声波，其频率较低，一般为几十KHZ，而在固体、液体中则频率可用得较高。
在空气中衰减较快，而在液体及固体中传播，衰减较小，传播较远。
利用超声波的特性，可做成各种超声传感器，配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，并在通迅，医疗家电等各方面得到广泛应用。
超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。
电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。
传感器大作业要求
二、要求： 1、选题要有主题，题目宜小不宜大，综述、调查 类文章要有广度，设计类要有深度。 2、图文并茂，4千字以上。 、图文并茂，4 3、格式：标题、摘要、关键词、正文（包括学习 体会）、参考文献。 4、字体：参考学术期刊 5、交打印稿时间：2010. 12. 29 上课时间。 、交打印稿时间：2010. 6、电子文档发送到：CGQDZY1012@ 、电子文档发送到：CGQDZY1012@ 7、传感器实验报告和作业没交齐的同学没有期末 成绩。
传感器大作业要求： 传感器大作业要求：
一、选题： 1、综述类： 《关于**传感器的研究报告》 关于**传感器的研究报告》 **传感器的分类、性能指标、测量电路、价 **传感器的分类、性能指标、测量电路、价 格对比、应用范围、运用举例… 格对比、应用范围、运用举例…。 2、调查类： 《关于**传感器的调查报告》 关于**传感器的调查报告》 **传感器的发展现状（优缺点、应用范围、 **传感器的发展现状（优缺点、应用范围、 价格对比…）；发展趋势( 价格对比…）；发展趋势(采用了哪些新技 术、新材料、新方法… 术、新材料、新方法…）。
3、设计类： 《关于**传感器的应用设计》 关于**传感器的应用设计》 设计背景（在什么场合需要应用哪些传感 器？）；设计方案（采用什么测量控制系 统容（**传感器结构、特点、 工作原理介绍，设计达到的性能指标，测 量与控制系统介绍（系统结构图设计，系 统测量控制电路设计）。 4、自选题： 《关于**新型传感器的介绍》 关于**新型传感器的介绍》
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3.电容测量电路设计 1. 测量电路
本设计采用二极管T形网络（双T电桥）如下图所示。
它是利用电容器充放电原理组成的电路。其中e是高频电源，提供幅值电压为E的对称方波；C1和 C2为差动电容传感器；D1和D2为两只理想二极管；R1和R2为固定电阻，且R1=R2；RL 为负载电阻（或 后接仪器仪表的出入电阻）。
3 电容测量电路设计............................................................................6
3.1 测量电路 ................................................................................................6
1.1 设计原理 ......................................................................................................2 1.2 系统框图 ......................................................................................................2
（2） 式中, ε为容器内气体的等效介电常数, 单位为F/ m。因此, 当传感器内液位由零增加到H 时, 其电容的变化量ΔC 可由式(1) 和式(2) 得
(3) 由式（3）式可知, 参数ε0 , ε, R1 , R0 都是定值。所以电容的变化量ΔC 与液位变化量H 呈 近似线性关系。因为参数ε0 , ε, R1 , R0 , L 都是定值, 由式(2) 变形可得:CH = a0 + b0 H ( a0 和b0 为常数) (4)。可见, 传感器的电容量值CH 的大小与电容器浸入液体的深度H 成线性关系。 由此, 只要测出电容值便能计算出水位。
【精品】武汉理工大学传感器大作业
压电式传感器--缪芸华33物流1101班压电式传感器是一种能量转换型传感。
它既可以将机械能转换为电能，又可以将电能转化为机械能。
它的工作原理是基于某些晶体受力后,在其表面产生电荷的压电效应。
压电式传感器刚度大、固有频率高，一般都在几十千赫以上，配上适当的电荷放大器，能在低至接近0Hz，高达10Hz的范围内工作，尤其适合于测量迅速变化的参数;其测量值可到上百吨力，又能分辨出小到几克力。
近年来压电测试技术发展迅速，特别是电子技术的迅速发展，使压电式传感器的应用越来越广泛。
一、工作原理某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。
当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。
当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。
相反，当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象.二、测量的物理量及范围1。
测量物理量压电传感元件是力敏感元件，所以它能测量最终能变换为力的那些物理量，例如力、压力、速度、加速度、振动等许多非电量的测量,可做成力传感器、压力传感器、振动传感器等,在医药、军工、机械、土木等领域都有很多应用。
2．测量范围2。
1由于外力作用而在压电材料上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存,即需要测量回路具有无限大的输入阻抗，这实际上是不可能的,因此压电式传感器不能用于静态测量.压电材料在交变力的作用下，电荷可以不断补充，以供给测量回路一定的电流，故适用于动态测量。
所以压电传感器主要用于测变压力和加速度。
2.2 压电式传感器在测量低压力时线性度不好，这主要是传感器受力系统中力传递系数为非线性所致，即低压力下力的传递损失较大.所以不能用压电传感器测量变化缓慢的应力值。
但是，可以在力传递系统中加入预加力，称预载.这除了消除低压力使用中的非线性外，还可以消除传感器内外接触表面的间隙，提高刚度。
传感器大作业报告完整版
传感器大作业技术报告学院：电气与电子工程学院专业：11电子信息工程设计者：刘建喜李梦丽张锐（电子1班）王定员（电子2班）指导老师：***目录目录 (2)一、温控的设计思路 (4)1.1设计思路 (4)1.1.1设计框图 (4)1.1.2总电路图 (4)二、硬件部分 (5)2.1报警部分 (5)2.1.1报警模块 (5)2.1.2报警模块PCB板示意图 (5)2.2显示部分 (6)2.2.1显示模块电路图 (6)2.2.2显示模块PCB板示意图 (8)三、参考文献 (9)摘要无线温度数据采集系统不需要固定的传输网络支持，可以快速安置，稳定可靠，维护方便，解决了一些因传输和环境所造成的困难，在工业和科学研究中有着重要的使用价值，是数据采集系统发展的必然趋势。
论文详细说明了无线温度采集装置的硬件与软件设计。
温度传感器选择美国DALLAS公司的数字智能温度传感器DS18B20。
该系统实现了温度采集，并通过射频的方式将采集到的温度数据传送到监控节点。
监控节点上具备无线接收装置和液晶显示设备，将接收到的温度数据显示出来，供监控人员观察。
同时还设有报警系统，该系统具有体积小、精度高、实时性强的特点，可投放于人无法立足的恶劣环境中，完成重要温度数据的采集。
关键词：温度传感器；DS18B20；无线；液晶显示；报警一、温控的设计思路1.1设计思路1.1.1设计框图1.1.2总电路图温 度传 感 器 最 小 系 统 模 块报 警 模 块显 示 模 块二、硬件部分2.1报警部分2.1.1报警模块2.1.2报警模块PCB板示意图本次系统的温度监控报警模块使用的是一个NPN型三级管作为蜂鸣器的驱动，控制蜂鸣器的报警，同时控制报警灯的闪烁。
2.2显示部分2.2.1显示模块电路图•本次的液晶显示模块主要用来实时的显示出机箱环境的温度以及风扇的转速。
考虑实用经济的方面的因素，现有两种方案可选择：•方案一：采用12864:液晶，该液晶自带中文字库，能够显示出中文来，因此该液晶能够同时的显示中文，数字，英文，符号等内容来。