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传感器~物体检测电路的制作

传感器~物体检测电路的制作
传感器~物体检测电路的制作

目录

1 课程设计任务书 (1)

2 设计思路及电路原理图 (5)

2.1 555振荡电路驱动超声波传感器 (5)

2.2 用LM393制作接收电路 (5)

2.3 用LM2907N进行信号处理 (6)

3 元件列表及主要元件介绍 (11)

3.1 元件列表 (11)

3.2 主要元件介绍 (11)

3.2.1 超声波原理 (11)

3.2.2 NE555元件介绍 (12)

3.2.3 LM393元件介绍 (13)

3.2.4 LM2907N元件介绍 (15)

4 电路调试 (18)

4.1 调试结果 (18)

4.1.1 没有检测到物体时发光二极管点亮 (18)

4.1.2 检测到物体时发光二极管熄灭 (18)

4.2 电压波形 (19)

5 体会 (23)

6 参考文献 (25)

1 课程设计任务书

《传感器原理与检测技术》课程设计任务书

题目:物体检测电路的制作

一、课程设计任务

超声波传感器是利用超声波作为信息传递媒介的传感器,本课题是利用超声波传感器来检测物体的存在。电路由三部分组成:以555振荡电路作为超声波传感器的驱动电路,以LM393芯片作为超声波传感器的接受电路,以LM2907N芯片把传感器接受到的频率信号转化成电压信号并是发光二极管发光。

二、课程设计目的

通过本次课程设计使学生掌握:1)了解超声波传感器的结构和工作原理;2)利用超声波传感器监测物体的存在;3)掌握电子电路实际调试技巧。从而提高学生系统的设计和调试能力。

三、课程设计要求

1、当有物体存在时,发光二极管熄灭;

2、当没有物体存在时,发光二极管发光。

四、课程设计内容

1、发射电路、接受电路、转化电路的设计;

2、电路的调试;

3、电路原理图中元件清单。

五、课程设计报告要求

报告中提供如下内容:

1、目录

2、正文

(1)课程设计任务书;

(2)总体设计方案;

(3)原理图(可手画也可用protel软件);

(4)调试、运行及其结果;

3、收获、体会

4、参考文献

六、课程设计进度安排

七、课程设计考核办法

本课程设计满分为100分,从课程设计平时表现、课程设计报告及课程设计答辩三个方面进行评分,其所占比例分别为20%、40%、40%。

2 设计思路及电路原理图

设计时采用直接型检测方式物体,将发射器与接收器相向配置,当能够直接接收到对面发射来的超声波时,或者说接收器有信号电压输出时,就表示没有物体在阻挡超声波的传输。反过来,当没有信号电压输出时,就有物体挡住了超声波的传输。

电路由三部分组成:以555振荡电路作为超声波传感器的驱动电路,以LM393芯片作为超声波传感器的接收电路,以LM2907N芯片把传感器接受到的频率信号转化成电压信号并是发光二极管发光。设计电路见图电路原理图。

2.1 555振荡电路驱动超声波传感器

如图,发射用超声波传感器的驱动电路是使用时基电路555的他激型震荡驱动电路,555振荡电路在他激型驱动电路中,具有可以自由选择振荡频率的优点,但会带来了频率不够稳定的缺点。可以将频率预设为40KHZ,然后用频率调整电位计将接收用超声波传感器的输出电压调整到最大。

图555振荡电路

2.2 用LM393制作接收电路

使用比较放大器LM393进行放大。比较器和运算器一样不进行相位补偿,因此也可以像运算放大器那样告诉运行。但是,如果把它作为放大器使用,就容易产生自激振荡。另外,为了避免噪声,可以通过正反馈的方式给它一个很小的滞后电压,

图 LM393比较放大电路图

2.3 用LM2907N 进行信号处理

LM393的输出端接在了转速计用的集成电路LM2907N 上。由于在LM2907N 的内部有F-V (频率-电压)转换电路和比较电路,所以就变成了频率输入。这么一来,LM393的矩形波输出就变得非常方便了。

在LM393的输出电路为低电平时,LM2907N 的输入就不足。这时,在LM2907N 的弟11号引脚VIN-上就只有约为0.6V 的二极管正向电压的压降作为偏置电压,这正好与LM393的电压振幅相吻合。

LM2907N 的F-V 转换电压VOUT 为:

VOUT=Vcc Fin C4 R1

该电压与集成电路LM2907N 内部的电压比较器进行比较后输出。

设计电路图如下:

当Fin=49KHZ时,输出满刻度电压(12V)。那么,如果在比较器的第10脚OP-输入比较电压Vcc/2=6V,在20KHZ以上时,比较器就会导通,发光二极管发光。也就是说,通常,在没有物体遮挡超声波的情况下,接收用的超声波传感器MA40A3R中就会有40KHZ的频率输入。

在物体遮挡发光二极管的情况下,接收用的超声波传感器MA40A3R中就没有信号的输入,LM2907N内部的电压比较器电路就会切断,发光二极管也就不会发光。

如果希望发光二极管的指示颠倒过来,也就是希望检测到物体时发光,而在正常状况下,即没有检测到东西时,发光二极管不发光,那么可以将比较器输入端的正负调换过来(OP-与OP+调换过来)

图LM2907N工作电路图

综合以上分析,总电路设计原理图如下:

C3为滤波电容器,Fin>=1/2RC4时,发光二极管发光,Fin=20KHZ时,RC4=25uf。如果,C4=500PF,R=51K

D2向Vin提供0.6V的偏压

滤波电

容器

向Vin提供

0.6V的偏压

滞后电

压调整

电路原理图

3 元件列表及主要元件介绍 3.1 元件列表

3.2 主要元件介绍

3.2.1 超声波原理

图 超声波传感器

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,并在各个行业得到广泛应用。

超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位传感器;反射型用于材料探伤、测厚传感器等。

超声波传感器的基本原理

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。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。超声波传感器包括三个部分:超声换能器、处理单元和输出级。

首先处理单元对超声换能器加以电压激励,其受激后以脉冲形式发出超声波,接着超声换能器转入接受状态(相当于一个麦克风),处理单元对接收到的超声波脉冲进行分析,判断收到的信号是不是所发出的超声波的回声。如果是,就测量超声波的行程时间,根据测量的时间换算为行程,除以2,即为反射超声波的物体距离。把超声波传感器安装在合适的位置,对准被测物变化方向发射超声波,就可测

量物体表面与传感器的距离。

3.2.2 NE555元件介绍

图555引脚图

NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。

a.NE555的特点有:

(1)只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广,可由几微秒至几小时之久。

(2)它的操作电源范围极大,可与TTL,CMOS等逻辑闸配合,也就是它的输出准位及输入触发准位,均能与这些逻辑系列的高、低态组合。

(3)其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载。

(4)它的计时精确度高、温度稳定度佳,且价格便宜。

b.NE555引脚位配置说明如下:

NE555接脚图:

图555内部结构图

NE555的作用范围很广,但一般多

应用于单稳态多谐振荡器

(Monostable Mutlivibrator)及无

稳态多谐振荡器(Astable

Multivibrator)。

3.2.3 LM393元件介绍

图LM393元件外观

LM393 是双电压比较器集成电

路。

该电路的特点如下:工作电源电压范围宽,单电源、双电源均可工作,单电源:2~36V,双电源:±1~±18V;消耗电流小,Icc=0.8mA;输入失调电压小,VIO=±2mV;共模输入电压范围宽,Vic=0~Vcc-1.5V;输出与TTL,DTL,MOS,CMOS 等兼容;输出可以用开路集电极连接“或”门;

采用双列直插8 脚塑料封装(DIP8)和微形的双列8 脚塑料封装(SOP8)

图LM393内部结构图

LM393引脚功能排列表:

LM393主要参数表:

电特性(除非特别说明,VCC=5.0V,amb=25℃)

3.2.4 LM2907N元件介绍

在测量转速(频率)时,目前多采用数字电路,但有些场合则需要转速(频率)的变化与模拟信号输出相对应,这样便可在自动控制系统实验中用频/压转换器件代替测速发电机,从而使实验设备简化。美国国家半导体公司推出的速度(频率)/电压转换芯片LM2907/LM2917只需接少量的外围元件即可构成模拟式转速表,可用于测量电机转速,实现汽车超速报警等。

图LM2907N元件外观

LM2907为集成式频率/电压转换器,芯片中包含了比较器、充电泵、高增益运算放大器,能将频率信号转换为直流电压信号。

图LM2907N内部引脚图

LM2907的主要电性能参数如表1所列:

表1LM2907的主要电性能参数(Vcc=12VDC,TA=25)

4 电路调试

4.1 调试结果

4.1.1 没有检测到物体时发光二极管点亮

4.1.2 检测到物体时发光二极管熄灭

4.2 电压波形

1.NE555定时器3号引脚的输出波形

555震荡电路输出的是频率为39.87KHz,平均电压为6.19V的方波。可以看出频率在40KHZ左右。

2.超声波传感器发射端的波形

超声波的输入信号是频率为39.88KHz、平均电压为趋近于0(13.9mv)的方波。平均电压会变为0是因为555振荡器的输出信号经过了一个0.1u的电容,由于电容充放电的平衡使得平均电压变为了0,这个信号正好可以作为超声波传感器的输入信号。

3.当没有物体遮挡时,超声波传感器接收端的波形

超声波传感器接收器输出信号是频率为40.19KHz的正弦波。这是因为超声波传感器接收器由于接收到超声波后,里面的压力传感器由于压电效应——即在压电元件上施加压力,使压电元件发生应变,则产生一面为“+ ”极,另一面为“-”极的40KHz 正弦电压。该正弦波的的最大电压大约是4.64V,最小电压大约是2.56V。所以电压小于3.60V的部分经过LM393以后就输出了低电平,接近0V,电压大于等于3.60的部分经过LM393以后就会输出高电平约为12V。

4.当没有物体遮挡时,LM393输出端的波形

LM393芯片的输出波形是频率为39.91KHz平均电压为3.90V的矩形波,该矩形波的最大电压为11.2V,最小电压接近0V,就是应为LM393的反向端是3.90V的恒定电压,而比较放大器正向端的正弦信号,使得正弦信号电压小于3.90V的部分经过LM393以后就输出了低电平,接近0V,电压大于等于3.90的部分经过LM393以后

热释电传感器报警电路

课程设计说明书 课程设计名称:模拟电路课程设计 课程设计题目:热释电传感器报警电路 学院名称:南昌航空大学信息工程学院专业:通信工程班级: 学号:姓名: 评分:教师: 2016 年 4 月29 日

模拟电路课程设计任务书 2015-2016学年第 2学期第 7 周- 9 周 注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要 随着近几年我国电子技术的不断发展,许多原先的高端电子产品也逐渐步入人们的生活。现在低廉的价格热释电红外传感器得到了很大的普及。原本用于感应门的热释电红外传感器也进入了人们的生活安全保障中。 本次实验模拟设计了热释电传感器报警器。传感器采用的型号为re200b,并配上其专用的芯片biss0001进行调试。Re200b在感受到周围有人体红外的移动的同时会输出一个高电平到biss0001,同时由于9号引脚接入了大电阻固定输入高电平,biss0001检测到信号会输出高电平触发蜂鸣器。 经过分析,准备,调试后,本次的电路设计达到了课程设计的要求。 关键字:re200b、biss0001、报警、蜂鸣器

目录 第一章系统组成及工作原理 (1) 1.1系统设计方案选择 (1) 1.1.1方案一 (1) 1.1.1方案二 (2) 第二章电路设计 (3) 2.1热释电传感器 (3) 2.2BISS0001 (4) 2.3报警电路 (5) 第三章实验原理图及实验调试 (6) 3.1实验原理图 (6) 3.2实验调试 (7) 第四章结论 (8) 参考文献 (9)

传感器电路设计毕业论文范文

毕业设计 设计题目:传感器电路设计

目录 1. 引言 1 2. 溶解氧传感器简介 1 3.信号输入部分电路 4 3.1 电源滤波电路图 4 3.2 信号放大电路 5 3.2.1信号放大电路图 5 3.3 AD623放大器简介 6 3.3.1AD623放大器的特点 6 3.3.2AD623放大器的工作原理 6 4 单片机电路7 4.1 单片机电源电路图8 4.2 89LPC925芯片简介8 4.2.1 P89PLC925芯片主要功能8 4.2.2 P89PLC925的低功耗选择11 4.2.3 P89PLC925的极限参数11 4.2.4 P89PLC925芯片管脚图11 5.MiniICP下载线的电路连接13 6.PCB板的绘制13 7.程序流程14 8. 总结16 参考文献16

传感器电路设计 摘要:溶解氧数字化传感器是应用单片机控制的智能化传感器,它可以对液体中溶解氧 的含量进行准确的测量。本设计从总体上介绍了溶解氧数字化传感器的工作原理,着重介 绍了电路元器件的选取以及输入信号的放大和P89LPC925芯片的工作原理,利用P89LPC925 芯片实现对溶解氧浓度的准确测量。 关键词:溶解氧传感器;P89LPC925;AD623 The design of the dissolved oxygen sensor (College of Physics and Electronic Engineering, Electrical Engineering and Its Automation, Class2 Grade2003, 0323110235) Abstract:Dissolved oxygen digital sensor is a king of intelligent sensor which use single-chip computer to control, it could measure the oxygen dissolved in liquid accurately. This design introduces the work principle of dissolved oxygen digital sensor, it introduces the selection of the circuit components and amplification of input signals and the work principle of P89LPC925 chip, P89LPC925 chip using the dissolved oxygen concentration on the measurement accuracy. Key Words: dissolved oxygen sensor; P89LPC925; AD623 1 引言 氧是维持人类生命活动必不可少的物质,它与人类的生存息息相关。氧也是与化学、生化反应、物理现象最密切的一种化学元素,无论是在工业、农业、能源、交通、医疗、生态环境等各个方面都有重要作用。特别是在水产养殖中,水体溶解氧对水中生物如鱼类的生存有着至关重要的影响。缺溶氧(溶解氧低于4mg/L)时将导致水生物窒息死亡;低溶氧导致水生物生长缓慢,增重率低而饵料系数高,对疾病的抵抗能力发病率高,生物的生长受到限制;高溶氧时某些鱼类幼体可能会出现气泡病。因此溶解氧浓度的精确测量显得尤为重要。 2 溶解氧传感器简介 溶解氧是溶解在水中的分子态氧,该定义是可查资料[1]-[4],随着科技和经济的发展,溶解氧测量已从水介质延伸到了非水液体介质,如丙酮、苯、氯苯、环乙烷、甲醇、正辛烷。分布方式有水平分布和垂直分布两种.溶解氧的一个来源是水中溶解氧未饱和时,大气中的氧气向水体渗入;另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。溶解氧随着温度、气压、盐分的变化而变化,一般说来,温度越高,溶解的盐分越大,水中的溶解氧越低;气压越高,水中的溶解氧越高。

传感器应用电路设计.

传感器应用电路设计 电子温度计 学校:贵州航天职业技术学院 班级:2011级应用电子技术 指导老师: 姓名: 组员:

摘要 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。 本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计。在件方面介绍单片机温度控制系统的设计,对硬件原理图做简洁的描述。系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序。软硬件分别调试完成以后,将程序下载入单片机中,电路板接上电源,电源指示灯亮,按下开关按钮,数码管显示当前温度。由于采用了智能温度传感器DS18B20,所以本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比它的转换速率极快,进行读、写操作非常简便。它具有数字化输出,可测量远距离的点温度。系统具有微型化、微功耗、测量精度高、功能强大等特点,加之DS18B20内部的差错检验,所以它的抗干扰能力强,性能可靠,结构简单。 随着科技的不断发展,现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长,而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器技术,在我国各领域已经引用的非常广泛,可以说是渗透到社会的每一个领域,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 测量温度的关键是温度传感器,温度传感器的发展经历了三个发展阶段:①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能集成温度传感器。 目前的智能温度传感器(亦称数字温度传器)是在20世纪90年代中期问世的,它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶,特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU)。社会的发展使人们对

角度传感器应用电路设计

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角度传感器部分设计: 方案一 由UZZ9000和KMZ41构成的角度检测电路: UZZ9000为线性电压输出式角度传感器调理器电路,输出电压与被测角度信号成正比;测量角度的范围是0~180°,且在0~100°范围内;测量误差小于±0.45°分辨力达0.1°;测量范围和输出零点均可调节;电源电压范围为+4.5~+5.5V;电源电流为10mA;工作温度范围是-40~+150℃。 由UZZ9000和KMZ41构成的电压输出式角度检测电路如图所示。改变R2和R3的比值,可以调节传感器1的偏移量;改变R4和R5的阻值,可以调节传感器2的偏移量;改变R6和R7的比值,可以调节零点偏移;改变R8和R9的比值;可以调节测量角度范围。电阻R2~R9可以采用电位器代替。电路输出电压送至数字电压表或者微控制器系统,即可显示出被测角度值。该电路可广泛用于发动机凸轮/曲轴速度及位置检测、节流阀控制、转向操作控制、汽车中的ABS系统等领域。 注:1.设置角度范围。在UZZ9000的引脚端13加上不同的外部电压可以选择0~30到0~180共16个不同的角度范围。

热释电人体感应红外报警器设计制作报告

热释电人体感应红外报警器设计制作报告 1 绪论 随着科技的提高,电子电器飞速发展,人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵,使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉,性能可靠、智能化的报警系统,必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光,隐蔽性能良好,因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分,整个系统电路可划分为:电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路,而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说,单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统,软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 2 设计任务分析 1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键设定、报警等。 2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。 3.系统可实现功能。当人员外出时,可把报警系统设置在外出布防状态,探测器工作起来,当有人闯入时,热释电红外传感器将探测到动作,设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号,红外热释电模块送出TTL 电平至STC89C52单片机,经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。 3技术方案的详细设计 3.1本系统的设计方案 3.1.1系统概述 1.系统设计简介 本系统采用了热释电红外线传感器,它的制作简单、成本低,安装比较方便,而且防盗性能比较稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,便于多用户统一管理和用户操作。

霍尔传感器转速测量电路设计

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2.概述 2.1系统组成框图 系统由传感器、信号预处理电路、处理器、显示器和系统软件等部分组成。传感器部分采用霍尔传感器,负责将电机的转速转化为脉冲信号。信号预处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形电路等部分,其中放大器实现对待测信号的放大,降低对待测信号的幅度要求,实现对小信号的测量;波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/CMOS兼容信号。处理器采用AT89C51单片机,显示器采用8位LED数码管动态显示。本课题采用的是以8051系列的A T89C51单片机为核心开发的霍尔传感器测转速的系统。系统硬件原理框图如图1所示: 图1 系统框图 2.2系统工作原理 转速是工程上一个常用的参数,旋转体的转速常以每分钟的转数来表示。其单位为 r/min。由霍尔元件及外围器件组成的测速电路将电动机转速转换成脉冲信号,送至单片机AT89C51的计数器 T0进行计数,用T1定时测出电动机的实际转速。此系统使用单片机进行测速,采用脉冲计数法,使用霍尔传感器获得脉冲信号。其机械结构也可以做得较为简单,只要在转轴的圆盘上粘上两粒磁钢,让霍尔传感器靠近磁钢,机轴每转一周,产生两个脉冲,机轴旋转时,就会产生连续的脉冲信号输出。由霍尔器件电路部分输出,成为转速计数器的计数脉冲。控制计数时间,即可实现计数器的计数值对应机轴的转速值。单片机CPU将该数据处理后,通过LED显示出来。

2.2.1霍尔传感器 霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,由磁钢、霍耳元件等组成。测量系统的转速传感器选用SiKO 的 NJK-8002D 的霍尔传感器,其响应频率为100KHz ,额定电压为5-30(V )、检测距离为10(mm )。其在大电流磁场或磁钢磁场的作用下,能测量高频、工频、直流等各种波形电流。该传感器具有测量精度高、电压范围宽、功耗小、输出功率大等优点,广泛应用在高速计数、测频率、测转速等领域。输出电压4~25V ,直流电源要有足够的滤波电容,测量极性为N 极。安装时将一非磁性圆盘固定在电动机的转轴上,将磁钢粘贴在圆盘边缘,磁钢采用永久磁铁,其磁力较强,霍尔元件固定在距圆盘1-10mm 处。当磁钢与霍尔元件相对位置发生变化时,通过霍尔元件感磁面的磁场强度就会发生变化。圆盘转动,磁钢靠近霍尔元件,穿过霍尔元件的磁场较强,霍尔元件输出低电平;当磁场减弱时,输出高电平,从而使得在圆盘转动过程中,霍尔元件输出连续脉冲信号。这种传感器不怕灰尘、油污,在工业现场应用广泛。 2.2.2转速测量原理 霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片,器件的长、宽、高分别为 l 、b 、d 。若在垂直于薄片平面(沿厚度 d )方向施加外磁场B ,在沿l 方向的两个端面加一外电场,则有一定的电流流过。由于电子在磁场中运动,所以将受到一个洛仑磁力,其大小为:qVB f = 式中:f —洛仑磁力, q —载流子电荷, V —载流子运动速度, B —磁感应强度。 这样使电子的运动轨迹发生偏移,在霍尔元器件薄片的两个侧面分别产生电子积聚或电荷过剩,形成霍尔电场,霍尔元器件两个侧面间的电位差H U 称为霍尔电压。 霍尔电压大小为: H U H R =d B I /??(mV) 式中:H R —霍尔常数, d —元件厚度,B —磁感应强度, I —控制电流 设 H K H R =d /, 则H U =H K d B I /??(mV) H K 为霍尔器件的灵敏系数(mV/mA/T),它表示该霍尔元件在单位磁感应强度和 单位控制电流下输出霍尔电动势的大小。应注意,当电磁感应强度B 反向时,霍尔电动势也反向。图2为霍耳元件的原理结构图。

基于单片机的红外感应报警系统设计

1系统设计的目的意义 1.1 目的 报警器在现实生活中应用非常的广泛,家庭防盗,汽车安全防盗,企业内部安全保障,特别是金融行业等。一般传统式的报警器采用机械式的,如压电式报警器,当有入侵者将压力施加与压电传感器时,机械能在压电传感器中转化为电能,通过放大电路,将信号方法,从而带动发声报警装置,这类报警装置通过物体的接触实现信息的采集,容易被发现,隐蔽性能差,容易遭到破坏,而且传统式的报警器使用寿命短,造成不必要的经济浪费。本次设计目的在于设计以红外传感器为基础的红外线传感器,红外线是一种不可见的光,任何物体都会发出红外线,所以其隐蔽性能非常的好。如果采用被动式的红外探测,只需要将红外传感器远探测人体发射的红外线,探测装置无需与被测物体直接接触,就可以感受到入侵者的进入。本设计就才用被动式红外探测的方式,当有入侵者入侵时候,红外探测头会感受到人体发出的红外信号的变化,通过放大电路,将红外传感器中微小的电信号进行放大,并将信号输入到单片机中,单片机中的程序将传感器发送来的信号做处理并发送到光报警系统和声音报警系统中,光报警系统在接受到信号后,红灯亮10S,声音报警系统在接收到信号后,扬声器响10S,当10后,单片机重新检测是否还有红外传感器发送来的信号,如果还有,声光报警系统将继续工作。通过中断系统,可以实现声光报警系统在10S内暂停。这样就可以方便的控制报警系统的中断了。 1.2 国内外进展情况 红外线报警器是紧跟着光敏传感器和物体的红外效应而出现的。美国军方是最早使用红外探测技术的国家,上世纪美国军方研制出以主动红外方式导引的精确制导炸弹,这可能是红外探测物体最早应用的实例。我国发展红外报警系统的时间起步比较晚,直到上世纪末才出现对红外报警系统的研究。但是这并没有阻碍我国红外技术的进步,从

传感器与测控电路设计说明书

传感器与测控电路课程设计 说明书 设计题目电感式(螺管型)位移传感器的设计 学校湖南科技大学学院机电工程学院 班级 07级测控一班学号 0703030116 设计人李广 指导教师余以道杨书仪 完成日期 2010 年 6 月 22 日

目录 一、设计题目与要求 (2) 二、基本原理简述 (2) 三、设计总体方案拟定 (7) 四、传感器的结构设计 (8) 五、结构设计CAD图 (12) 六、测控电路的设计与计算 (12) 七、电路框图及电路CAD图 (14) 八、精度误差分析 (14) 九、参考文献 (16)

一、设计题目与要求 1、设计题目:电感式(螺管型)位移传感器的设计 2、设计要求: 采用差动变压器原理设计一个测量位移的传感器,并设计一测控电路对传感器的输出量进行处理,使信号能输入到A/D 转换器,进行一系列的测量与控制。 二、基本原理简述 电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的变化,从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现测量的。因此根据转换原理,电感式传感器可以分为自感式和互感式两大类。 自感式电感传感器可分为变间隙型、变面积型和螺管型三种类型。 一、 螺管型自感传感器 有单线圈和差动式两种结构形式。 单线圈螺管型传感器的主要元件为一只螺管线圈和一根圆柱形铁芯。传感器工作时,因铁芯在线圈中伸入长度的变化,引起螺管线圈自感值的变化。当用恒流源激励时,则线圈的输出电压与铁芯的位移量有关。 铁芯在开始插入(x =0)或几乎离开线圈时的灵敏度,比铁芯插入线圈的1/2长度时的灵敏度小得多。这说明只有在线圈中段才有可能获得较高的灵敏度,并且有较好的线性特性。 1、工作原理 设线圈长度为l 、线圈的平均半径为r 、线圈的匝数为N 、衔铁进入线圈的长度la 、衔铁的半径为ra 、铁心的有效磁导率为μm ,则线圈的电感量L 与衔铁进入线圈的长度la 的关系可表示为 [] 2222 2)1(4a a m r l lr l N L -+=μπ

粮仓智能传感器设计

用于粮仓领域的智能温度传感器的设计 摘要: 近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入, 同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应 根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。 系统以AT89C51 单片机为控制核心,利用新型一线制温度传感器DS18B20 测量温度值,实现粮仓环境温度的检测和报警。本文给出了由AT89C51 单片机和 DS18B20 构成的单总线温度测量系统的硬件电路及软件流程图。该系统具有测点多、精度高、速度快、稳定性好、报警及时等特点,也可应用于其它相关的温度控制系统,通用性较强。 关键词:一线总线;DS18B20;AT89C51;数字温度传感器 Abstract:The system for the control of the core is AT89C51,the temperature sensors DS18B20 is used to measure temperature and this system can realize ambient temperature measurement and alarm. This article introduces the hardware circuit which the software flow chart constitutes by AT89C51 monolithic integrated circuit and DS18B20. This system has many measuring point, high-precision, wide range of temperature monitoring, good stability and alarms timely, it may also be applied in other related temperature control system and the versatility is strong. Keywords:1-Wire TM;DS18B20;AT89C51;Digit Temperature Densor

热释电传感器报警电路设计

模拟电子技术课程设计报告 题目名称:热释电传感器报警电路 姓名:胜利 学号:150712163 班级:15电本六班 指导教师:王爱乐 成绩:

工程技术学院 信息工程与自动化系 模拟电子技术基础课程设计任务书 一、设计题目 热释电传感器报警电路 二、设计任务: 1.有人接近时,热释电传感器报警电路发出报警,无人接近时不报警。 2.白天不起作用,晚上自动工作。 三、设计报告: 1、格式要求 ⑴页面:A4,上下左右页边距2.0厘米。 ⑵题目:小二黑体加粗;大标题:三号黑体加粗;小标题:小四黑体加粗;正文:五号宋体。 ⑶页码:底部居中。 2、报告容: 1.封面 2.容提要 3.正文 1)原理概述; 2)电路设计; 3)元器件及参数选择; 4)仿真结果分析; 5)电路仿真软件介绍。

6)参考文献四、进度安排

摘要 报警器作为防盗的一种手段一直广受人们的欢迎。本次设计的报警电路为红外传感报警电路,达到在夜晚自动工作且有人靠近时自动报警,无人靠近时不报警的功能。根据实际操作所遇到的问题,也做了相应的修改。 本次实验模拟设计了热释电传感器报警器。热敏电阻感受到的温度越高其电阻越小,光敏电阻感受到了光亮越少电阻越大。在设计的电路过分压使热敏电阻阻值小到一定程度,光敏电阻阻值大到一定程度时,都往CD4011与非门芯片输入高电平,此时CD4011芯片输出低电平触发555定时器,使输出一个高电平,点亮LED灯。 经过分析,准备,调试后,本次的电路设计达到了课程设计的要求。 关键词:报警器红外信号处理

目录 前言3 第一章设计要求与容 (4) 1.1 热释电传感器报警器设计要求: (4) 1.2 系统设计方案选择 (4) 1.2.1 方案一 (4) 1.2.2 方案二 (5) 1.2.3 方案三 (6) 第二章系统组成及工作原理 (7) 2.1 系统组成 (7) 2.1.1 光敏电阻与热敏电阻 (7) 2.1.2 与非门电路 (7) 2.1.3 LED报警电路 (8) 2.2 工作原理 (8) 第三章元件选择与参数计算 (9) 3.1 相关原理及计算 (9) 3.1.1 光敏电阻 (9) 3.1.2热敏电阻 (10) 3.1.3 CD4011与非门芯片12 第四章实验、调试与分析 (14) 4.1 焊万用板14 4.2 系统调试 (14) 4.2.1仿真调试 (14) 4.2.2焊接问题 (15) 4.2.3 电路调试 (15) 第五章结论 (17) 参考文献 (18) 附录一 (19) 附录二 (20) 附录三 (21)

传感器设计和计算题

设计题(20分,每个10分) 1.依据已学知识设计一光纤位移传感器(要求画出框架图,并解释位移与输出信号的关系) 2.依据已学知识设计一种加速度传感器(要求画出结构图并注明所用的敏感元件) 3.用所学知识设计出一种压力传感器,说明他的工作原理? P103 图4.10 光纤测压传感器或者P151 图6.26 对中套管 光纤 厚的膜片 0.254 mm 膜片管 2 . 7 6 9 3 . 9 3 7 4 . 8 2 6 4.光纤干涉仪有较高的灵敏度,具有非常大的动态范围等优势。利用集成

电路技术和目前的电光技术起来,请画出集成的迈克尔逊(Michelson)干涉仪,并写出具体部件。 激光器光探测器3 dB耦合器 反射的光纤端面 换能器 5.依据已学知识设计一硒蒸发膜湿度传感器(标明电极) 图见书本P187 页 6.用热释电传感器设计一个热释电报警器? 7.CCD图像传感器的工作原理? 8.依据已学知识设计一容器内液体重量传感器 9.依据已学知识设计一种热释电传感器(要求画出结构图并注明所用的敏感元件)

10. 画出你所认知的一种光电式传感器,要求注明结构 如图是光电管 11. 设计微弯光纤传感器104页 12. 依据已学知识设计一种筒式压力传感器(要求画出结构图并注明所用的敏感元件) 13. 依据已学知识设计一应变式感器(要求画出结构图并注明所用的敏感元件) 补偿片 工作片

应变电阻1和4沉积在杆的凹面处 应变电阻2和3沉积在杆的凸面处 14.依据已学知识,设计一个用差动变压式加速度传感器来测量某测试台平台振动的加速度(只画出原理图) 15.依据所学知识,设计一种实现自相关检测传感器(只画出原理图) 16.依据已学知识设计一种零差法检测的光纤相位传感器(要求只画出框架图)

半导体传感器应用电路设计

东北石油大学 课程设计 2012年6 月25

任务书 课程传感器课程设计 题目半导体传感器应用电路设计 专业测控技术与仪器姓名学号 主要内容: 利用温度传感器和热电偶设计制作一个温度测量系统。参考利用半导体温度传感器AD590和单片机技术设计制作一个显示室温的数字温度计的设计提示与分析。进一步了解有关温度传感器的工作原理,制定设计方案,确定温度传感器的型号等参数,掌握温度的检测方法。 基本要求: 1、详细了解所选用的温度传感器的工作原理,工作特性等 2、设计合理的信号调理电路,并列出制作该装置的元器件。 主要参考资料: [1]刘爱华,满宝元.传感器原理与应用技术[M].北京:人民邮电出版社,2006.45-48. [2]王雪文,张志勇.传感器原理及应用[M].北京:航空大学出版社,2004.27-34. [3]张福学.现代实用传感器电路[M].北京:中国计量出版社,1997.16-24. [4]缪家鼎,徐文娟,牟同升.光电技术[M].杭州:浙江大学出版社,1987.22-27. 完成期限2012.6.25—2012.6.29 指导教师 专业负责人 2012年6 月25 日

摘要 传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。半导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性制成的。半导体具有很宽的温度反应特性,各种半导体的温度反应区段不同。利用半导体温度传感器AD590 设计制作一个温度测量系统,AD590是一种集成温度传感器,其实质是一种半导体集成电路。集成温度传感器的线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便,得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。 关键词:关键词传感器;半导体;温度传感器;AD590

一种人体红外感应报警器的设计与制作

红外报警器电路及原理 该报警器能探测人体发出的红外线,当人进入报警器的*区域内,即可发出报警声,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 该装置电路原理见图1。由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时,由IC1的②脚输出微弱的电信号,经三极管VT1等组成第一级放大电路放大,再通过C2输入到运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大,此时由IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器,它的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压,当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时,两个输入端的电压进行比较,此时IC3的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4为报警延时电路,R14和C6组成延时电路,其时间约为1分钟。当IC3的⑦脚变为低电平时,C6通过VD2放电,此时IC4的②脚变为低电平,它与IC4的③脚基准电压进行比较,当它低于其基准电压时,IC4的①脚变为高电平,VT2导通,讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后,IC3的⑦脚又恢复高电平输出,此时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变,故通过R14向C6缓慢充电,当C6两端的电压高于其基准电压时,IC4的①脚才变为低电平,时间约为1分钟,即持续1分钟报警。 由VT3、R20、C8组成开机延时电路,时间也约为1分钟,它的设置主要是防止使用者开机后立即报警,好让使用者有足够的时间离开*现场,同时可防止停电后又来电时产生误报。 该装置采用9-12V直流电源供电,由T降压,全桥U整流,C10滤波,检测电路采用IC5 78L06供电。本装置交直流两用,自动无间断转换。 元器件选择与制作 元器件清单见下表。

光电传感器电路

光电传感器电路设计 1、设计要求 利用光电传感器(光电对管)将机械旋转转化为电脉冲,光电对管实物如图1所示。 图1 光电对管实物图 2、电路设计 电路原理图如图2所示。 图2 光电传感器电路原理图 电路由四部分组成。 光电对管U1、电阻R1、电阻R2构成发射接收电路;比较器U2A、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6构成反相输入的滞回比较器;比较器U2B、电阻R7、电阻R8构成反相器;发光二极管D1、电阻R9构成输出电路。 3、电路测试 测试电路如图3所示。 由变频器带动电机工作,将光电对管对准旋转的电机(电机上贴有反光带),处理电路由12V直流电源供电。

图3 测试电路 测试波形如图4所示(测试距离为4cm)。 (a)发射接收电路的输出信号(b)滞回比较器比较电压波形 (c)滞回比较器输出波形(d)反相器输出波形 图4 测试波形 4、PCB板绘制(板子大小限定为62mm*18mm) PCB图如图5所示。其中电阻采用0805封装,LM358采用DIP8封装。

图5 光电传感器电路PCB图 5、完成实物图 实物图如图6所示。 (a)未焊接的PCB板 (b)焊接好的PCB板 (c)板子的外加塑料壳 图6 实物图 6、小结 在本次电路设计中,主要的难点有两个。 一是参数的整定,主要是滞回比较器上下门限的选择。滞回比较器上下门限的选择跟发射接收电路的输出波形有关,而光电对管与旋转面的距离、旋转面的反光度、反光带所在位置、可能遇到的干扰等都会影响输出波形。 二是PCB板的绘制。本次绘制采用的是Altium Designer Summer 09软件(Protel99SE的升级版)。首先画好原理图,然后再导入到PCB中,没有的元件

报警电路设计_热释电传感器报警电路

报警电路设计_热释电传感器报警电路 本文为大家介绍热释电传感器报警电路的设计。 设计方案热释电传感器报警电路主要由信号探测电路、信号处理电路、报警电路组成。系统框图如下图所示。 该方案采用RE200B作为信号探测,当有人移动时,传感器发出0.5v左右的电信号,经过整流滤波到达放大电路。放大电路由二级运放组成,输出3.8v的高电平进入信号处理电路。信号处理电路将输入信号与来自9号引脚的信号通过与门相比较,9号引脚因接入大电阻持续输入高电平,所以信号处理电路在检测到有人移动时会输出高电平进入延时电路。延时电路由电阻串联电容构成,经过固定时长后,输出电信号开启三极管,由三极管开启报警电路。 电路设计热释电传感器使用的热释电传感器型号为RE200B,其采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射,并配合双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰,提高了稳定性。它能以非接触形式检测出物体放射出来的红外线能量变化,并将其转化为电信号从2号引脚输出。 2脚输出信号,因此在其周围加入47k电阻及0.1uF电容来整流滤波消除干扰。 biss0001biss0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路。配合RE200B可以组成的热释电红外开关,本次试验中能够快速开启蜂鸣器。该芯片主要由二级运算放大电路、逻辑电路、封锁时间定时器、延迟时间定时器组成。 RE200B检测到人的移动时输出信号大约为0.4v,该信号进过外围电阻电容的整流滤波后首先进入biss0001芯片内部的放大电路,放大电路由二级运放组成。其中RE200B的敏感程度部分受到15号引脚上电阻电容的影响,本次实验选取的是47k及47uF铝电解电容,该组合能使RE200B传输的信号较为稳定并且距离达到1m。经过两级放大后的信号幅度为3.8v,随后该信号进入与门与来自9号引脚的信号相比较(由于9号引脚在本次试验中接入了大电阻,因此分得较大的电压,所以9号引脚持续输出高电平)。比较后的输出信号到达芯片的封锁时间定时器和延迟时间定时器。延迟时间定时器在接收到高电平后会持

《传感器与检测技术》课程设计

课程设计任务书及指导书 一.设计题目 《压力测量仪的设计》 二.设计目的 (1)使同学们掌握金属箔应变片组成的称重传感器的正确使用方法;了解压力测量仪的工作原理及其在电子天平中的应用。 (2)通过设计、安装、调试电路等实践环节,提高学生的动手能力,提高分析问题、解决问题的能力。 三.设计任务 (1)学生根据设计要求完成设计与测试。 (2)在完成设计后书写课程设计报告。 四.时间安排2005年12月5日至2005年12月30日 五.设计内容 压力测量仪由以下五个部分组成:传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及 显示器等组成。其原理框图如图1所示: 图1 压力测量仪组成框图 (1) 传感器测量电路 称重传感器的测量电路通常使用电桥测量电路,它将应变电阻值的变化转换为电压的变化,这就是可用的输出信号。 电桥电路由四个电阻组成,如图2所示:桥臂电阻R 1,R 2 ,R 3 和R 4 ,其中两对角点AC接电源电 压U SL =E(+10V),另两个对角点BD为桥路的输出U SC ,桥臂电阻为应变电阻。 R 1R 4 =R 2 R 3 时,电桥平衡,则测量对角线上的输出U SC 为零。当传感器受到外界物体重量影响时, 电桥的桥臂阻值发生变化,电桥失去平衡,则测量对角线上有输出,U SC ≠0。

图2 传感器电桥测量电路 (2) 放大系统 压力测量仪的放大系统是把传感器输出的微弱信号进行放大,放大的信号应能满足模数转换的要求。该系统使用的模数转换是3位半A/D转换,所以放大器的输出应为0V ~ 1.999V。 为了准确测量,放大系统设计时应保证输入级是高阻,输出级是低阻,系统应具有很高的抑制共模干扰的能力。 (3) 模数转换及显示系统 传感器的输出信号放大后,通过模数转换器把模拟量转换成数字量,该数字量由显示器显示。显示器可以选用数码管或液晶显示器 (4) 传感器供电电源 有恒压源与恒流源 对于恒压源供电:参考图2,设四个桥臂的初始电阻相等且均为R,当有重力作用时,两个桥臂电阻增加△R,而另外两个桥臂的电阻减少,减小量也为△R。由于温度变化影响使每个桥臂电阻均变化△R T 。这里假设△R远小于R,并且电桥负载电阻为无穷大,则电桥的输出为: U SC = E*( R+△R+△R T )/( R-△R+△R T +R+△R+△R T )- E*( R-△R+△R T )/( R+△R+△R T +R-△R+△ R T )= E*△R/(R+△R T ) 即 U SC = E*△R/(R+△R T )式(1) 说明电桥的输出与电桥的电源电压E的大小和精度有关,还与温度有关。 如果△R T =0,则电桥的电源电压E恒定时,电桥的输出与△R/R成正比。 当△R T ≠0时,即使电桥的电源电压E恒定,电桥的输出与△R/R也不成正比。这说明 恒压源供电不能消除温度影响。 对于恒流源供电:供电电流为I,设四个桥臂的电阻相等,则 I ABC =I ADC =0.5I 有重力作用时,仍有 I ABC =I ADC = 0.5I 则电桥的输出为: U SC = 0.5I*(R+△R+△R T )- 0.5I*(R-△R+△R T )=I*△R 即 U SC = I*△R 式(2) 因此,采用恒流源供电,电桥的输出与温度无关。因此,一般采用恒流源供电为好。 由于工艺过程不能使每个桥臂电阻完全相等,因此,在零压力时,仍有电压输出,用恒流源供电仍有一定的温度误差。 四、设计提示 (1) 放大电路设计 首先,由于传感器测量范围是0 ~ 2Kg,灵敏度为1mV/V,其输出信号只有0 ~10mV左右;而A/D转换的输入应为0V ~ 1.999V,对应显示0 ~ 1.999Kg,当量为1mV/g,因此要求放大器的放大倍数约为200倍,一般采用二级放大器组成。 其次,在电路设计过程中应考虑电路抗干扰环节、稳定性。选择低失调电压,低漂移,高稳定

光照强度传感器及其变送电路设计(范文)复习过程

光照强度传感器及其变送电路设计(范文)

重庆工业职业技术学院 毕业设计 课题名称:单片机流水灯设计 专业班级: 09电子301 学生姓名:魏玉玺 指导教师:王雪萍 二零一二年四月

光照强度传感器及其变送电路设计 【摘要】光照强度传感器是现代工业和日常生活中经常出现的一种基于光强变化的 检测器件,它可以检测出其接收到的光强的变化,主要使用各种光电元件来将光信 号转换成电信号,再经信号取样电路、放大电路和模数转换电路处理,获取表示光 照度的数字信号,再交由微处理器或DSP处理。光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点,而且可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。本设计利用传感器设计的基本方法,设计 制作一个可以感知外界光照度变化的传感器,以实现对光照度信号的测量。 【关键词】:光照强度;传感器;变送电路 目录

第一章绪论 (4) 1.1引言 (4) 1.2传感器的概述 (4) 第二章系统设计 (5) 2.1光电传感器及敏感元件 (5) 2.1.1光敏电阻器……………………………………………………………………....... 5 2.1.2光敏二极管.............................................................. . (5) 2.1.3光敏晶体管 (6) 2.2光电传感器概述 (6) 2.3光电传感器工作原理 (6) 2.4光照传感器的设计 (8) 2.4.1设计方案一 (8) 2.4.2设计方案二 (9) 2.5方案比较 (10) 第三章变送电路硬件设计 (10) 3.1变送电路简介................................................................................ (10) 3.2热电阻二线制变送器的设计 (12) 3.2.1信号采集电路 (13) 3.2.2一级放大电路和线性化调整电路 (13) 3.2.3调零、电源平衡及二级放大电路……………………………………… 13 3.2.4调满电路和V/I转换电路…………………………………………………… 14 3.3 热电偶二线制变送器电路设计 (14) 3.3.1信号采集和一级放大电路 (14) 3.3.2 线性化调整电路和二级放大电路 (15)

热释电人体感应红外报警器制作

摘要 随着人们生活水平的不断的提高,入室抢劫时有发生,尤其是在现在化技术高度发展的今天,犯罪更趋于智能化,手段更隐蔽,所以采用电子技术、传感技术和计算机技术为基础的安全防范技术的器材设备,并将其构成一个系统,将发挥最大的功能做作用。由于红外线是不见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中等到了广泛的应用 热释电红外传感器,它的制作简单、成本低、安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,便于多用户统一管理。本设计包括硬件和软件设计两个部分。硬件部分包括单片机控制模块、红外探头模块、驱动执行报警模块、LED控制模块等部分组成。处理器采用51系列单片机AT89S52,程序使用C语言编写,用Multisim 仿真软件进行仿真。整个系统是在系统软件控制下工作的。 关键字:热释电红外传感器、AT89S52、红外线 1

目录 一、引言 (3) 二、设计任务分析 (3) 三、技术方案的详细设计(实施) (4) 3.1本系统的设计方案 (4) 3.1.1系统概述 (4) 3.2硬件电路设计 (4) 3.2.1红外感应部分 (5) 3.2.1.1 电源模块 (5) 3.2.1.2 热释电传感器 (5) 3.2.1.3 菲涅耳透镜 (6) 3.2.1.4 BISS0001芯片简介 (6) 3.2.1.5 信号采集处理模块 (8) 3.3单片机部分 (9) 3.3.1 AT89S52单片机简介 (9) 3.3.2 单片机最小系统 (9) 3.3.3按键控制电路 (10) 3.3.4指示灯和报警电路 (11) 3.4软件的程序实现 (11) 3.4.1主程序工作流程图 (11) 3.4.2中断程序工作流程图 (12) 3.5硬件调试及调试中遇到的问题 (13) 3.6软件调试及调试中遇到的问题 (14) 四、总结评价 (14) 致谢 (15) 参考文献 (15) 附件一:总体原理图设计 (16) 附件二:实物图 (17) 附件三:程序源代码 (17) 附录四:元件清单 (22)

电阻式传感器应用电路设计(DOC)

课程设计 2012年6 月25

任务书 课程传感器课程设计 题目电阻式传感器应用电路设计 专业测控技术与仪器11—1 姓名李宠学号110601220127 主要内容: 本设计是基于电阻式传感器的应用电路设计,其主要包括三个环节即:敏感环节(金属应变片全桥电路)、放大环节(放大器)、转换处理环节(A/D转换和单片机处理)。金属应变片感受外界力的作用,将非物理参量转换为电参量,然后经后续电路放大、A/D转换和单片机处理显示。 基本要求: 1、设计一个电阻式传感器的应用电路。 2、对本设计进行测试、评估。 3、说明所用传感器的基本工作原理、画出应用电路电路图、写明电路工作原理、注明元器件选取参数、进行方案比较。 主要参考资料: [1] 阎石.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社.2005.12 [2] 刘润华,刘立山.模拟电子技术[J].自动化仪表.2005.6:21-23. [3] 黄贤武,郑筱霞.传感器及其应用[M].北京:高等教育出版社.2004.3:22-28 [4] 张刚毅.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版社.2006.8:295-297 完成期限2012.7.1—2012.7.11 指导教师 专业负责人 2012年7 月7 日

摘要 在一些工程实践中,我们不免对力进行测量,在众多测力传感器中,电阻式传感器以其体积小、灵敏度高、频率响应范围大等众多优点得到了广泛的应用。 本设计选用应变式电阻传感器。应变式电阻组成全桥差动电桥,当电阻受到力的作用时,电阻会发生形变导致阻值发生变化,从而使电桥失去平衡产生一个输出值,输出值经放大器放大后,经A/D转换送入单片机,然后由单片机分析处理显示。经过多次测试,证实该系统能长时间稳定工作,完全满足设计要求指标。 本设计能学以致用,充分了解电阻式触感器的应用原理,理论联系实际,能够加深对传感器的理解。 关键词:应变式电阻;放大器;单片机;A/D转换

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