传感器论文 文档
毕 业 设 计(论 文) 论文题目: 智能压力传感器的设计 姓 名 :郭达祥 专 业 :电子信息工程技术 班 级 :电子0922 学 号 :0901012219 摘 要
随着计算机测控系统特别是多传感器计算机测控系统的发展,智能传感器系统作为一个与之相应的新兴研究方向,正受到人们越来越多的关注。然而,虽然近年来它的研究与开发已取得一定成果,但还远远不能满足实际需求,尤其在压力测量领域更是急待发展。随着压力测控系统的发展,现有的传统压力传感器已无法满足要求,而集信息采集、信息处理和数字通信功能于一身,能自主管理,具有智能化特性的智能压力传感器系统已成为生产实践发展迫切需求。 本文对智能压力传感器系统理论及其在压力测量方面的应用进行了深入研究,并对其智能化功能、硬件配置进行了全面的设计。系统采用集成度高,功能强大的新型微处理器控制,其内部集成了大量的模拟和数字外围模块,具有很强的数据处理能力。电路内配置了为实现多功能智能化所必需的硬件,并全部采用低价格、小体积器件,再与传感元件组装在一起,从而使整个系统在保证智能化功能的前提下,具有体积小、成本低、一体化和抗干扰能力强的特点。 目录 第一章 引言 1.1 压力传感器概述 ………………………………………………………………1 1.2. 压阻式压力传感器的工作原理…… ………………………………..……….2 1.3 压阻式压力传感器的工作原理 ……. …………………………………………5
第二章 2.1 绪论……………………………………………………………………………….7 2.2 设计目的………………………………………………………………………….7 第三章 原理分析 3.1 工作原理…………………………………………………………………………9 第四章 实现过程 4.1电路图设计……………………………………………………………………….10 参考文献…………………………………………………………………………11 第一章 引言 1.1 压力传感器概述 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,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。
我们知道,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的。某些晶体介质,当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时,就产生了极化效应;当机械力撤掉之后,又会重新回到不带电的状态,也就是受到压力的时候,某些晶体可能产生出电的效应,这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压力传感器。
压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以
已经得到了广泛的应用。 在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。
压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。 压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广。 除了压电传感器之外,还有利用压阻效应制造出来的压阻传感器,利用应变效应的应变式传感器等,这些不同的压力传感器利用不同的效应和不同的材料,在不同的场合能够发挥它们独特的用。
1.2 压力传感器工作原理 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,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用
1 、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。
在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D 转换和CPU )显示或执行机构。 如图1 所示,是电阻应变片的结构示意图,它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。
电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:式中: ρ——金属导体的电阻率(Ω。cm2/m ) S ——导体的截面积(cm2 ) L ——导体的长度(m ) 我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得 应变金属丝的应变情
2 、陶瓷压力传感器原理及应用 抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿0 ~70℃,并可以和绝大多数介质直接接触。 瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40 ~135 ℃,而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV,输出信号强,长期稳定性好。高特性,低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向,在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势,在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。
3压电压力传感器原理与应用 压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的 “居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用。
现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT 、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。 压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。
压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。
1.3 压阻式压力传感器的工作原理 利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。单晶硅材料在受到力的作用后,电阻率发生变化,通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量(如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度)的测量和控制(见加速度计)。 压阻效应 当力作用于硅晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化,扰动了载流子纵向和横向的平均量,从而使硅的电阻率发生变化。这种变化随晶体的取向不同而异,因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。硅的压阻效应不同于金属应变计(见电阻应变计),前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化,后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化(应变),而且前者的灵敏度比后者大50~100倍。 压阻式压力传感器的结构 这种传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上,制成硅压阻芯片,并将此芯片的周边固定封装于外壳之内,引出电极引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器,它不同于粘贴式应变计需通过弹
(完整版)酒精浓度传感器(MQ3)毕业论文
(完整版)酒精浓度传感器(MQ3)毕业论⽂摘要2000年以来,随着中国经济的⾼速发展,⼈民⽣活⽔平的迅速提⾼,中国逐渐步⼊“汽车社会”,酒后驾车⾏为所造成事故越来越多,对社会的影响也越来越⼤,酒精正在成为越来越凶残的“马路杀⼿”。
据有关资料统计,全世界每年因车祸丧⽣的⼈数就超过60万⼈,留下永久性伤残者在400万以上,⼀般受伤者则不计其数。
在许多国家,车祸已成为第⼀位意外死亡原因。
此外,因为交通事故造成的经济损失也相当惊⼈。
据事故调查统计,⼤约50%—60%的车祸与饮酒有关。
中国公安部门在2009年8⽉,在全国各地加强查处酒后驾驶的⼒度,以减少由酒后驾驶造成的恶性交通事故。
要查处就涉及到检测⼈体内的酒精含量和使⽤设备来进⾏检测的问题。
本⽂研究设计了⼀种⽤于公共场所具有检测及超限报警功能的酒精浓度智能测试仪。
其设计⽅案基于89C51单⽚机,MQ3酒精浓度传感器。
系统将传感器输出的4~20mA的标准信号通过以AD0832为核⼼的AD转换电路调理后,经由单⽚机进⾏数据处理,最后由LCD显⽰酒精浓度值。
⽂中详细介绍了数据采集⼦系统、数据处理过程以及数据显⽰⼦系统和报警电路的设计⽅法和过程。
系统对于采样地点超出规定的酒精浓度时⼆极管报警电路提醒监测⼈员。
同时,操作⼈员对于具体报警点的上限值可以通过单⽚机编程进⾏设置。
关键词:酒精浓度传感器(MQ3); STC89C52 MCU; AD转换器AbstractSince 2000, with China's rapid economic development and the rapid increase people's living standard, China society is also growing, Alcohol is becoming more and more brutal "killers." According to statistics, the worldwide number of people killed in road accidents every year on more than 60 million people, left with permanent disability of 400 million or more, usually the injured were numerous. In many countries, traffic accidents addition, the economic losses caused by the accident is quite amazing. Accident investigation, according to statistics, about 50% -60% of car accidents and alcohol-related. China’s Ministry of Public Security in August 2009, around the country to strengthen efforts to investigate and deal with drink driving, to reduce the drink driving accident caused by the vicious. To investigate the body involving the detection of alcohol and use of equipment to detect problems.In this paper, design a public place for the detection and limit alarm functions with an alcohol concentration of intelligent tester. This design,based on STC89C51 microcontroller and MQ3 alcohol concentration sensor. System sensor output 4 ~ 20mA standard signal through AD0832 core A D converter circuit, after conditioning, data processing by the MCU, the final alcohol concentration value from the LCD display. This paper describes the data acquisition subsystem, data processing and data display subsystem and alarm circuit design methods and processes. System requirements for the sampling sites exceeding the alcohol concentration diode reminder alarm circuit monitors. Meanwhile,the operator specific alarm point for the upper limit set by MCU programming.Alcohol tester will bring a driving signal prior to a safeKey words: Alcohol concentration sensor (MQ3) ; STC85C52 MUC ;A D converter⽬录摘要 .................................................................. ABSTRACT ............................................................... I 引⾔....................................................................第⼀章绪论 ............................................................1.1酒精浓度检测仪开发背景.............................................1.2酒精浓度检测仪的发展...............................................1.3酒精浓度检测仪设计内容.............................................第⼆章⽅案器件简介......................................................2.1MCU选择的简介 .....................................................2.2数模转换器的简介...................................................2.3液晶显⽰器的简介...................................................第三章总体⽅案设计.....................................................3.1STC89C52单⽚机 ....................................................3.2ADC0832数模转换 ...................................................3.3LCD1602液晶显⽰ ...................................................第四章硬件设计 .. (1)4.1最⼩系统的实现 (1)4.2数据采集设计 (1)4.3AD转换设计 (1)4.4LCD1602液晶显⽰设计 (1)4.5报警设计 (1)第五章软件设计 (1)5.1编译语⾔的选择 (1)5.2主程序模块 (1)5.3AD转换模块 (1)5.4按键输⼊模块 (1)5.6液晶显⽰输出模块 (1)第六章系统调试 (1)6.1系统硬件调试 (1)6.1.1元器件的焊接 (1)6.1.2电路测试 (2)6.2系统软件调试 (2)6.3系统整体调试 (2)第七章结束语 (2)致谢 (2)参考⽂献 (2)附录 (2)附录⼀硬件设计原理图和PCB图 (2)附录⼆检测程序 (2)引⾔随着中国经济的⾼速发展,⼈民⽣活⽔平的迅速提⾼,中国逐渐步⼊“汽车社会”,酒后驾驶⾏为所造成事故越来越多,对社会的影响也越来越⼤,酒精正在成为越来越凶残的“马路杀⼿”。
传感器的原理及其应用论文范文
传感器的原理及其应用1. 介绍本文将介绍传感器的原理和其在各个领域的应用。
传感器是一种用于检测和测量环境中各种物理量的设备。
它们广泛应用于工业、医疗、环境保护、军事等领域。
本文将首先介绍传感器的工作原理,然后详细讨论传感器在不同领域的应用。
2. 传感器的工作原理传感器的工作原理基于各种物理现象,如光电效应、热敏效应、压电效应等。
以下是几种常见的传感器工作原理:2.1 光电传感器光电传感器利用光电效应测量光的强度和特性。
当光照射到光电传感器上时,光会激发光电元件内的电子,产生电流。
通过测量电流的大小,可以得知光的强度和特性。
光电传感器广泛应用于自动化控制、安防和光通信等领域。
2.2 温度传感器温度传感器根据物质的热敏性质来测量温度。
常见的温度传感器包括热电偶和热电阻。
热电偶利用两种不同金属的电极在不同温度下产生电势差,从而测量温度。
热电阻则根据电阻值随温度变化的特性来测量温度。
温度传感器广泛应用于气象、工业过程控制和家用电器等领域。
2.3 压力传感器压力传感器用于测量压力的大小。
它们通过将压力转化为力或位移,再测量这些参数来得知压力。
常见的压力传感器包括电阻应变式传感器和压电传感器。
电阻应变式传感器根据压力引起的电阻变化来测量压力。
压电传感器则利用压电效应,将压力转化为电荷来测量压力。
压力传感器广泛应用于工业自动化、汽车、航空航天等领域。
2.4 气体传感器气体传感器用于检测环境中的气体浓度。
常见的气体传感器包括气敏传感器和红外线传感器。
气敏传感器基于物质与气体之间的化学反应来测量气体浓度。
红外线传感器利用气体对红外线的吸收特性来测量气体浓度。
气体传感器广泛应用于空气质量监测、工业过程控制和燃气检测等领域。
3. 传感器的应用传感器在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个领域中传感器的应用示例:3.1 工业控制在工业控制中,传感器被用于监测和控制生产过程中的各种参数。
例如,温度传感器可用于监测设备和物料的温度,以确保生产过程的稳定性。
温度传感器实训报告论文
摘要:随着科技的不断进步,温度传感器在工业、农业、医疗等多个领域得到了广泛的应用。
本次实训旨在通过实践操作,深入了解温度传感器的工作原理、性能特点及应用,提高对温度传感器技术的掌握和应用能力。
本文详细介绍了实训过程、实验结果与分析,并对温度传感器的未来发展进行了展望。
关键词:温度传感器;实训;应用;实验;分析一、引言温度传感器是测量温度的重要设备,具有精度高、响应快、抗干扰能力强等优点。
在工业、农业、医疗等领域,温度传感器被广泛应用于生产过程控制、环境监测、设备诊断等方面。
本次实训旨在通过实践操作,让学生深入了解温度传感器的工作原理、性能特点及应用,提高对温度传感器技术的掌握和应用能力。
二、实训目的1. 了解温度传感器的工作原理和性能特点;2. 掌握温度传感器的安装、调试和维护方法;3. 熟悉温度传感器的应用领域和实际操作技能;4. 培养学生的动手能力和团队协作精神。
三、实训内容1. 温度传感器的基本原理与分类;2. 温度传感器的性能指标与选择;3. 常用温度传感器的应用与比较;4. 温度传感器的安装与调试;5. 温度传感器的维护与故障排除。
四、实训过程1. 理论学习:首先,对温度传感器的基本原理、分类、性能指标、应用领域等方面进行了系统的理论学习,为后续实践操作奠定了基础。
2. 实验操作:在实验过程中,学生按照实验指导书的要求,对各种温度传感器进行了安装、调试和测试。
实验内容包括:(1)热电阻温度传感器的安装与测试;(2)热电偶温度传感器的安装与测试;(3)热敏电阻温度传感器的安装与测试;(4)温度传感器的信号调理与显示。
3. 数据分析:通过对实验数据的分析,总结了各种温度传感器的性能特点、适用范围和注意事项。
4. 撰写实训报告:根据实验结果,撰写了实训报告,总结了实训过程中的收获和体会。
五、实验结果与分析1. 热电阻温度传感器:实验结果表明,热电阻温度传感器具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点,适用于工业生产过程控制。
毕业论文《光电传感器技术的新发展及应用》
摘要摘要在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。
由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。
这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。
它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。
光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。
关键字:光电元件传感器分类传感器应用摘要ABSTRACTThe photoelectric transducer adopts the photoelectric component as the transducer measuring the component. It changes the change measured into a change of the optical signal at first, then further change the optical signal into an electric signal through the photoelectric component. The photoelectric transducer is generally made up of light source, optical thorough fare and photoelectric component three parts. The photoelectric detection method has precision high, reacts fast, advantage of exposed to ing etc.s, and can examine the parameter more,the transducer is of simple structure, the form is flexible, so, it is very extensive that the photoelectricity type transducer is employed in measuring and controlling. The photoelectric transducer realizes the key component that the photoelectricity changes in various photoelectric detection systems, it change into electric device of signal optical signal (infrared can seeing and purple other ray radiation). The photoelectricity type transducer is regarded photoelectric device as and changed the transducer of the component. It was not electric consumption that it caused the light quantity to change directly that it can be used for measuring, only strong, illuminance, radiation examine warmly, the gas composition is analyzed etc.; Other ones that can also be used and measured and can change into a light quantity and change are not the electric consumption such as part diameter, surface roughness, meets an emergency, the displacement, vibration, pace, acceleration, and the form of object, discernment of working state,etc.. The photoelectricity type transducer is not exposed to, respond the fast, reliable characteristic of performance, so won extensive application in the industrial automation device and machine philtrum. In recent years, new Devices photoelectric constantly emerge, especially CCD picture the births of transducer, transducers photoelectric the further to last chapter innovated to turn on.Keywords:Photoelectric component Transducer classification Application of transducer目录第一章绪论 (1)1.1 传感器发展史 (1)1.2光电传感概述 (2)第二章光电传感器基本原理 (3)2.1 光电效应 (3)2.2 光电元件及特性 (3)2.3 光电传感器 (6)第三章 CCD传感器 (11)3.1 光固态图象传感器 (11)3.1.1 CCD的结构和基本原理 (11)3.1.2 线型CCD图像传感器 (12)3.1.3 面型CCD图像传感器 (13)3.2 C CD图像传感器应用 (15)3.2.1 工件尺寸检测 (15)3.2.2 CCD传感器在公共交通上的应用 (16) 第四章光纤传感器 (17)4.1 光纤传感器的原理和组成 (17)4.2 光纤传感器的类型及特点 (17)4.3 光纤传感器的应用领域 (18)4.4 光纤传感器(FOS)应用原理 (20) 4.5 光纤传感器的实际应用 (21) 4.5.1 光纤液位传感器 (22)4.5.2 电力工业中的应用 (22)第五章其它光电传感器 (25)5.1 高速光电二极管 (25)5.1.1 PIN结光电二极管 (25)5.1.2 雪崩光电二极管(APD) (26) 5.2 色敏光电传感器 (26)5.3 光位置传感器 (27)第六章总结与展望 (29)6.1 总结 (29)6.2 展望 (30)致谢 (31)参考文献 (33)第一章绪论 1第一章绪论1.1 传感器发展史传感技术的发展经历了三个阶段,即结构型传感器、物性型传感器和智能型传感器,其测量技术、方法和特点的发展历程见表1。
传感器论文
第2章电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电路和装置显示或记录被测量值的变化。
按其工作原理可分为电位器式、应变式和固态压阻式传感器三种。
2.1电位器式传感器电位器是一种人们熟知的机电元件,广泛用于各种电气和电子设备中。
在仪表与传感器中,它主要是作为一种把机械位移输入转换为与它成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件来使用的。
利用电位器作为传感元件可制成各种电位器式传感器,用以测定线位移或角位移,以及一切可能转换为位移的其他被测物理量参数,如压力、加速度等。
此外,在伺服式仪表中,它还可用作反馈元件及解算元件,制成各种伺服式仪表。
电位器的优点是结构简单、尺寸小、重量轻、输出特性精度高(可达0.1%或更高)且稳定性好,可以实现线性及任意函数特性;受环境因素(温度、湿度、电磁干涉、放射性)影响较小;输出信号较大,一般不需放大。
因此,它是最早获得工业应用的传感器之一。
伹它也存在一些缺点,主要是存在摩擦和磨损。
由于有摩擦,因而要求敏感元件有较大的输出功率,否则会降低传感器的精度,又由于有滑动触点及磨损,则使电位器的可靠性和寿命受到影响。
另外线绕电位器分辨力较低也是一个主要缺点。
目前电位器围绕着减小或消除摩擦、提高使用寿命和可靠性、提高精度和分辨力等而不断得到发展。
目前电位器虽然在不少应用场合已被更可靠的无接触式的传感元件所代替,但其某些独特的性能仍然不能被完全取代,在同类传感元件中仍然占有一定的地位。
电位器的种类极其繁多。
按其结构形式不同,可分为绕线式、薄膜式、光电式、磁敏式等。
在绕线电位器中,又可分为单圈式和多圈式两种。
按其特性曲线不同,还可分为线性电位器和非线性(函数)电位器两种。
如图2-1所示为常用电位器式传感器。
图2-1 电位器传感器2.1.1线性电位器1. 电位器的理想特性、灵敏度图 2-2所示为电位器式位移传感器原理图。
如果把它作为变阻器使用,且假定全长为max x 的电位器其总电阻为max R ,电阻沿长度的分布是均匀的,则当滑臂由A 向B 移动x 后,A 到滑臂间的阻值为max max x xR R x =若把它作为分压器使用,且假定加在电位器A 、B 之间的电压为max U ,则输出电压为max max x xU U x =图2-3所示为电位器式角度传感器。
毕业论文—起亚-狮跑传感器的检测与维修
毕业论文(设计)课题名称起亚狮跑传感器的检测与维修姓名 _____ _系部机电工程系班级 ______ 汽修大专081班______ 学号_____ D0******* _指导教师姓名_____ _答辩时间_____ 2011.05.30 _起亚-狮跑传感器的检测与维修摘要:本文对起亚汽车发动机控制系统中常用的传感器作了简介,并就起亚汽车各系列轿车中发动机有关传感器故障产生的原因及对汽车发动机的影响,提出了检测、维护方法。
以及对现代汽车传感器的发展趋势作了介绍。
关键字:起亚狮跑;传感器;检测;维修。
目录第一章引言 (3)第二章发动机常见传感器及作用 (6)第三章氧感器的故障与检测 (12)(1)氧传感器的作用及其故障原因(2)氧传感器的故障诊断第四章迈腾1.8 TSI轿车自动空调系统检修案例 (15)第五章现代汽车传感器的发展趋势 (17)结束语 (18)参考文献第一章引言东风悦达起亚汽车有限公司系由东风汽车公司、江苏悦达投资股份有限公司、韩国起亚自动车株式会社共同组建的中外合资轿车制造企业。
主产品SOUL秀尔、Forte福瑞迪、赛拉图/赛拉图欧风、RIO锐欧、狮跑、K5、智跑系列车型均引自韩国起亚,以先进技术精心打造,竞争力极强。
随着国内汽车消费市场的扩大以及人们用车理念的日益多元化,要更好地应对不断变化的市场,必须有更新、更全面的产品矩阵。
2007年12月8日,东风悦达起亚第二工厂正式投产。
新工厂总投资68亿人民币,建筑面积364,792平方米,员工逾3,100人,具备年产30万辆整车的产能规模。
随着第二工厂的投产,东风悦达起亚至2011年将具备年产43万辆的产能,成为一家大型现代化、综合性乘用车制造企业。
秉承“挑战、精诚、和合、超越”的企业理念,东风悦达起亚全体员工将以顾客至上为宗旨,不断挖掘企业蓬勃的创造力,在“激情超越梦想”的品牌精神鼓舞下,向中国消费者奉献安全环保、超越期望的汽车产品以及完善的售后服务,为消费者创造更美好、更便捷的汽车生活。
MEMS传感器论文
MEMS传感器应用及发展一 MEMS传感器简介传感器是将外部信号转化为电信号的一种装置,能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件,通常由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件是传感器中能直接感受或响应外界信号的部分,转换元件的传感器中能直接感受或响应外界信号的部分,转换元件是传感器中能将敏感元件感受或响应的外界信号转换成适合于传输或测量的电信号的部分。
微机电传感器(MEMS传感器)是利用微机械加工技术与微电子加工技术制作的各种传感器,与传统技术制作的传感器相比,具有以下特点:(1)微型化和集成化。
(2)高精度,高寿命。
(3)低成本。
(4)低功耗。
(5)快速响应。
二MEMS传感器类型传统的传感器有压阻传感器、电容传感器、压电传感器、谐振传感器、隧道传感器、热传感器、光传感器、化学传感器等。
MEMS传感器除此之外,较为典型且技术相对成熟的是微加速度计和微陀螺仪。
微加速度计最典型的原理是:以一个质量块作为敏感部件,当载体有某一方向的加速度时,质量快向一个方向偏移,然后通过电极测量这个位移量(或产生偏移的惯性力)换算为加速度。
其测量方法分类有:压阻式加速度计、电容式、隧道电流式、谐振式、热传感式。
微加速度计的研究方向为:1.频率响应特性的改善;2.阻尼控制;3.横向灵敏度的抑制;4.温度漂移的抑制;5.信号检测与处理电路;6.封装。
微陀螺传感器也叫微陀螺仪,是一种自爱硅微结构的微米技术基础上发展起来的一类技术难度较大的MEMS产品。
所有微陀螺仪的工作原理是一样的:敏感元件(质量块或质量片)在激励模式下振动,沿垂直于振动方向的对称轴施加角速度,在哥氏惯性力的作用下,质量块将在三维空间的另一方向上以敏感模态的固有频率振动,幅度与角速度大小成正比,相位与角速度方向有关。
由敏感模态的振动就可以知道角速度。
三MEMS传感器材料半导体传感器材料主要是硅,其次是锗、砷化镓、锑化铟、碲化铅、硫化镉等。
主要用于制造力敏、热敏、光敏、磁敏、射线敏等传感器。
基于单片机光敏传感器论文设计
新型传感器课程设计论文研究课题传感器原理及应用论文题目光敏传感器测量光强度学部机电与信息工程学部专业电气工程及其自动化班级学号学生姓名指导教师2015年 5 月20 日光敏传感器测量光照强度设计摘要;本设计题目是光敏电阻测量光照强度,用光照的强弱来改变光敏电阻的阻值大小,从而使输出电压值改变,通过测量输出电压值的大小就可以间接的测量光照的强度了。
本设计有光照强度报警控制系统和光照强度等级显示电路以及光照亮度的显示。
本设计采用了STC单片机为主控制电路,用数码管显示光照强度值,用绿、黄、红LED来显示光照亮度等级,用蜂鸣器来做报警电路。
本设计电路各个部分电路的设计原理及功能都能实现,要求对各种基本的电子元器件,电阻、电容、二极管、三极管等熟悉,掌握Proteus 仿真软件的运用、Protel 99 SE工具软件等绘图软件,并加以运用。
用单片机内部的AD转换实现模拟转化为数字量,通过编程控制各个外围电路并实现其功能。
本设计具有有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等特点。
关键词:光照强度;光敏电阻;单片机Design of illumination intensity forphotosensitive sensorAbstracts:This design is entitled to the photoresistor to measure light intensity, the strength of the light to change the photosensitive resistor size, so that the output voltage changes, by measuring the size of the output voltage value can be indirectly measuring the light intensity. The design of the light intensity alarm control system and the light intensity level display circuit and illumination brightness of the display. This design uses the STC microcontroller-based control circuit, digital display light intensity, light green, yellow, red LED display brightness levels, to do with buzzer alarm circuit. The design of the circuit design principles and functions of various parts of the circuit can achieve, requiring a variety of basic electronic components, resistors, capacitors, diodes, transistors and other familiar and master the use of Proteus simulation software Protel 99 SE software tools such as mapping software and use of them. AD of the internal microcontroller to convert analog into digital, programmed to control the various peripheral circuits and to achieve its function. The design of the circuit is simple, compact, low cost, superior performance characteristics.Key words:Light intensity; photosensitive resistance; MCU引言光照强度自动检测显示系统,该系统可以自动检测光照强度的强弱并显示让人们知道此时光照强度的强弱。
称重传感器的原理及应用论文范文
称重传感器的原理及应用引言称重传感器作为一种常用的传感器设备,广泛应用于各个领域,尤其在工业控制和仪表领域具有重要意义。
本篇论文将介绍称重传感器的原理以及其在实际应用中的一些范例。
一、称重传感器的原理称重传感器是一种能够将被测物体的质量转化为电信号输出的设备。
其原理主要基于压阻效应和伸缩效应。
1. 压阻效应称重传感器中常用的压阻式传感器是通过压阻效应来实现物体质量测量的。
当物体受力作用时,传感器中的弹性元件(如弹簧)会发生形变,进而导致弹性元件上的应变变化。
压阻传感器将这种应变转化为电阻值的变化,再通过外部电路进行信号放大和处理,最终得到与物体质量相关的电信号输出。
2. 伸缩效应除了压阻效应,称重传感器还可以利用伸缩效应来实现物体质量的测量。
伸缩效应是指被测物体在受力作用下产生形变,这种形变可通过应变片或光纤传感器等器件进行测量,再通过电路处理得到相关的质量信息。
二、称重传感器的应用范例称重传感器在各个领域都有广泛的应用,下面将介绍几个应用范例。
1. 工业自动化领域在工业自动化领域,称重传感器广泛用于物料的称重、配料和流程控制等方面。
通过称重传感器的测量,可以实时监测物料的质量,从而调节生产过程中的配料比例,保证产品质量的稳定性和一致性。
2. 物流行业在物流行业中,称重传感器被广泛应用于货物重量的测量和称重设备的研发。
通过称重传感器对货物的称重,可以实时掌握货物的重量信息,确保货物的准确出库和库存管理。
3. 医疗领域在医疗领域,称重传感器常用于医疗设备中,如医用秤、输液泵等。
通过称重传感器的测量,可以监测药物的投放量、病人的体重等信息,从而确保医疗操作的准确性和安全性。
4. 食品加工行业在食品加工行业,称重传感器被用于食品的称重和检测。
通过称重传感器的测量,可以控制原料的加工量,确保食品的质量和口感的一致性。
结论本篇论文介绍了称重传感器的原理及其在实际应用中的一些范例。
称重传感器通过压阻效应和伸缩效应来实现物体质量的测量,并且在工业自动化、物流、医疗和食品加工等领域有着丰富的应用。
传感器的发展及应用 (论文)
传感器的发展及应用【摘要】传感器技术作为信息技术的三大基础之一,在信息时代人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理。
而传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段。
它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的总称。
传感器处于研究对象与测控系统的接口位置,一切科学研究和生产过程所要获取的信息都要通过它转换为容易传输和处理的电信号。
本文展望了现代传感器技术的发展和应用前景。
总结了传感器技术的发展方向。
【关键词】传感器技术;传感器发展方向;传感器网络一.传感器技术传感器是指能感受规定的被测量,通常被测量是非电物理量,输出信号一般为电量。
并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
我国国家标准(GB7665-2005)对传感器的定义是:“能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置”。
(一)传感器的发展历史传感技术大体可分3代,第1代是结构型传感器。
它利用结构参量变化来感受和转化信号。
例如:电阻应变式传感器,它是利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的。
第2代传感器是70年代开始发展起来的固体传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。
如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。
7 0年代后期,随着集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术的发展,出现集成传感器。
集成传感器包括2种类型:传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。
例如:电荷耦合器件(CCD),集成温度传感器AD590,集成霍尔传感器UGN3501等。
这类传感器主要具有成本低、可靠性高、性能好、接口灵活等特点。
集成传感器发展非常迅速,现已占传感器市场的2/3左右,它正向着低价格、多功能和系列化方向发展。
第3代传感器是80年代刚刚发展起来的智能传感器。
