传感器技术及实训第7章3
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1.什么是传感器?(传感器定义)传感器是接收信号或刺激并反应的器件,以测量为目的,以一定精度把被测量转换为与之有确定关系的、易于处理的电量信号输出的装置。
2.传感器由哪几个部分组成?分别起到什么作用?传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成:1)敏感元件:直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
2)转换元件:以敏感元件的输出为输入,把输入转换成电路参数。
3)转换电路:上述电路参数接入转换电路,便可转换成电量输出。
3. 传感器特性在检测系统中起到什么作用?作为信息采集系统的前端单元,传感器的作用越来越重要。
目前传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件,作为系统中的一个结构组成,其重要性变得越来越明显。
而传感器性能质量直接影响到检测系统的结果。
4.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系5.静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?1)灵敏度灵敏度是指仪表、传感器等装置或系统的输出量增量与输入量增量之比。
2)分辨力分辨力是指传感器能检出被测信号的最小变化量,是有量纲的数。
3)线性度人们总是希望传感器的输入与输出的关系成正比,即线性关系。
4)迟滞迟滞是指传感器正向特性和反向特性的不一致程度。
5)稳定性稳定性包含稳定度和环境影响量两个方面。
稳定度指的是仪表在所有条件都恒定不变的情况下,在规定的时间内能维持其示值不变的能力. 环境影响量是指由于外界环境变化而引起的示值变化量。
6.动态参数有那些?应如何选择?动态特性是指传感器输出对随时间变化的输入量的响应特性,传感器的动态特性是传感器的输出值能够真实地再现变化着的输入量能力的反映。
传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。
一般来讲,利用光电效应,光电型传感器响应较快,工作频率范围宽。
传感器技术基础与应用实训传感器技术就像是一个超级敏感的小精灵世界,每个传感器都有着独特的魔法技能。
最近参加的传感器技术基础与应用实训啊,那可真是一场比坐过山车还刺激的体验。
实训的时候,那些传感器摆在面前,就像是一群等待检阅的小士兵。
温度传感器呢,像个小火炉旁的温度计,只不过它特别聪明,能把温度信息准确无误地传递出去,仿佛是一个超级精确的温度预报员,比那些电视上的气象预报员还靠谱呢。
压力传感器更有趣啦,感觉它像是一个能感知压力的大力士,不管是轻轻的触碰还是重重的按压,它都能精准地知道压力的大小。
我在测试它的时候,就觉得它像是在跟我玩猜重量的游戏,我给它多少压力,它就像个神算子一样能算出数值来。
而光线传感器呢,活脱脱就是一个追光的小怪物。
光线强的时候它能知道,光线弱的时候它也不含糊,就像向日葵一样朝着有光的方向“思考”,然后把光线的情况告诉我们。
我当时就想啊,要是人也能像光线传感器这样敏锐地感知光线,那那些怕黑的人就再也不用担心晚上出门踩到香蕉皮啦。
在做传感器应用的实验时,就像是在搭建一个超级复杂又超级有趣的乐高城堡。
各种线路连接起来,传感器们就像是城堡里各司其职的小居民。
一不小心接错了线,那场面就像是城堡里突然来了一群调皮捣蛋的小恶魔,整个系统就开始乱套啦,数据像疯了一样乱跑。
不过经过不断地调整,当看到传感器们正常工作的时候,那种感觉就像是看着自己的孩子终于学会了走路,超级有成就感。
这些小小的传感器组合起来,能够完成那么多复杂又神奇的功能,简直比哈利·波特的魔法还要厉害呢。
实训过程中,有时候遇到难题就像在迷宫里找不到出口一样。
那些复杂的原理和线路图就像一团乱麻,让人头疼。
但是一旦解开了,就如同在黑暗中突然看到了亮光,整个人都兴奋起来。
这次传感器技术基础与应用实训,就像是打开了一扇通往科技魔法世界的大门。
我在这个世界里和那些奇妙的传感器们玩耍、探索,就像一个探险家在神秘的岛屿上发现了宝藏一样开心。
传感器实习实训报告实习实训目的:通过本次传感器实习实训,使学生了解传感器的基本原理、结构及应用,提高学生的动手能力和实际操作技能,培养学生的创新意识和实践能力。
实习实训内容:1. 传感器的基本原理和结构实习实训的第一部分,我们学习了传感器的基本原理和结构。
传感器是一种将非电量转换为电量的装置,它可以检测和测量各种物理量,如温度、压力、湿度、光照等。
传感器的基本原理包括转换原理、检测原理和信号处理原理。
转换原理是指传感器将非电量转换为电量的过程,如热敏电阻将温度转换为电阻值的变化,压敏电阻将压力转换为电阻值的变化等。
检测原理是指传感器通过检测非电量的变化来产生电信号,如电容式传感器通过检测电容值的变化来产生电信号。
信号处理原理是指传感器将检测到的电信号进行处理,如放大、滤波、转换等,以满足后续电路的需求。
2. 传感器的应用实习实训的第二部分,我们学习了传感器的应用。
传感器在现代社会中应用广泛,如在工业生产中,传感器可以用于检测和控制各种物理量,如温度、压力、流量等,以保证生产过程的稳定和安全;在家庭生活中,传感器可以用于检测和控制家用电器的工作状态,如温度传感器可以用于控制空调的温度,光线传感器可以用于控制灯光的开关等。
3. 传感器的安装与调试实习实训的第三部分,我们学习了传感器的安装与调试。
传感器的安装与调试是确保传感器正常工作的重要步骤。
在安装传感器时,要注意传感器的安装位置和方向,以确保传感器可以准确地检测和测量非电量。
在调试传感器时,要通过调整传感器的参数,如灵敏度、阈值等,以确保传感器输出的电信号可以满足后续电路的需求。
实习实训收获:通过本次传感器实习实训,我深刻地了解了传感器的基本原理、结构及应用,提高了我的动手能力和实际操作技能。
在实习实训过程中,我学会了传感器的安装与调试,掌握了传感器的应用技巧。
此外,我还通过实习实训培养了创新意识和实践能力,学会了如何将理论知识应用到实际操作中。
传感器实训课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解传感器的基本原理,掌握不同类型传感器的功能、特点及应用场景。
2. 使学生掌握传感器实训操作流程,了解传感器在实际工程项目中的应用。
3. 帮助学生了解传感器技术在智能控制系统中的重要性,理解传感器与物联网技术的关系。
技能目标:1. 培养学生动手操作传感器的能力,能够独立完成传感器实训任务。
2. 培养学生分析传感器数据、处理传感器故障的能力,提高问题解决能力。
3. 培养学生团队协作能力,能够在小组项目中共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对传感器技术的兴趣,提高学习积极性,培养科技创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,养成良好的实验操作习惯。
3. 增强学生的环保意识,认识到传感器在节能减排方面的作用,培养学生的社会责任感。
课程性质:本课程为实践性课程,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的物理知识和电子技术基础,对传感器技术有一定了解,但实际操作经验不足。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的实践操作能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生互相学习、共同进步。
通过课程学习,使学生达到上述课程目标,为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 传感器原理及分类:介绍传感器的基本原理,如光电效应、磁电效应等;讲解不同类型传感器,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等的工作原理和应用场景。
2. 传感器实训操作:详细讲解实训操作流程,包括传感器选型、安装、调试及数据采集等环节。
3. 传感器应用案例分析:结合教材案例,分析传感器在智能家居、工业自动化、环境监测等领域的应用。
4. 传感器与物联网技术:介绍传感器技术与物联网的关系,探讨传感器在物联网系统中的作用。
5. 传感器故障处理与数据分析:教授学生如何分析传感器数据,处理常见故障,提高传感器使用效果。
传感器与检测技术实训任务书一、实训任务和性质1.性质:测试与传感技术实验是《传感器及测试技术》课程教学的必须实验环节。
其目的是加深学生对本课程所涉及的重要基本原理、基本器件和常用仪器设备的结构及工作原理的理解。
2.任务:锻炼学生的动手实践能力,使学生在后面的学习和工作中能够综合运用所学知识解决实际问题。
二、实训教学目的和要求1.通过实验,了解各种传感器的结构和原理,熟悉其性能和被测量的含义,重点掌握传感器的应用、对应的接口电路、调试方法和故障诊断等。
2.本课程要求学生提前阅读实验指导书,在教师指导下自己动手,亲自实践,边作边想,认真记录,并写出实验报告。
三、实训方式与基本要求1、要求学生进行实际操作连线、并进行分析测试。
2、为保证实训效果,要求学生在使用实训仪器、设备、设施时,严格按照指导教师规定的安全操作规程及正确、规范的操作方法进行操作。
四、主要仪器、设备及消耗材料传感器实验箱(一)、传感器实验箱(二)、砝码、智能直流电压表(或虚拟仪表中直流电压表)、±15V电源、±5V电源,传感器调理电路挂件,信号源、测微头、差动变压器、虚拟示波器等。
选题一:传感器最小系统设计:传感器最小系统的PROTEUS软件仿真实现系统一:元件清单:AT89C2051, 数字传感器(DS18B20),晶振(crystal),电容(cap),电阻(res),按钮开关(BUTTON),四位7段数码管共阴极(7SEG-MPX4-CA)。
要求:运用所学检测与转换技术的课程内容,结合电路,单片机课程的具体内容,用以上元件在PROTEUS软件上设计一个基于DS18B20的测温系统电路并进行仿真。
电路中要有晶振电路(电容的大小不能随意给),复位电路。
数码管能显示数据并且跟DS18B20传感器上的值要一致。
显示的数据能精确到0.1还能显示负的数值。
提示:四位七段数码管的A到DP角接在P1口。
DS18B20接在P3.7,具体怎么接请自己查阅资料。
一、实训背景随着科技的不断发展,传感器技术已经广泛应用于各个领域,成为现代工业、农业、医疗、家居等领域不可或缺的技术手段。
为了提高学生对传感器技术的理解和应用能力,我们开展了为期两周的传感器应用技术实训。
本次实训旨在让学生通过实际操作,掌握传感器的基本原理、工作特性、应用领域及安装调试方法,培养学生的动手实践能力和创新意识。
二、实训目的1. 了解传感器的基本原理、工作特性及分类;2. 掌握常用传感器的安装、调试和应用;3. 学会使用传感器进行数据采集和信号处理;4. 培养学生的动手实践能力和创新意识。
三、实训内容1. 传感器基本原理及分类2. 常用传感器介绍与实训- 温度传感器- 压力传感器- 位移传感器- 光电传感器- 声电传感器- 磁敏传感器- 湿度传感器3. 传感器信号处理与数据采集4. 传感器应用案例分析四、实训过程1. 传感器基本原理及分类实训开始,首先由指导教师介绍了传感器的基本原理和分类。
传感器是将被测量的物理量转换为电信号的装置,按照工作原理可分为电阻式、电容式、电感式、磁电式、光电式、声电式等。
随后,我们学习了各类传感器的特点、应用领域及工作原理。
2. 常用传感器介绍与实训实训过程中,我们分别对以下常用传感器进行了详细介绍和实训操作:(1)温度传感器:采用铂电阻温度传感器,通过改变电阻值来测量温度。
我们学习了铂电阻温度传感器的结构、工作原理及安装调试方法。
(2)压力传感器:采用压阻式压力传感器,通过改变电阻值来测量压力。
我们学习了压阻式压力传感器的结构、工作原理及安装调试方法。
(3)位移传感器:采用霍尔效应位移传感器,通过霍尔效应来测量位移。
我们学习了霍尔效应位移传感器的结构、工作原理及安装调试方法。
(4)光电传感器:采用光电效应光电传感器,通过光电效应来测量光强。
我们学习了光电效应光电传感器的结构、工作原理及安装调试方法。
(5)声电传感器:采用电容式声电传感器,通过电容变化来测量声波。
《传感器技术及应用》实验教学大纲课程代码:0306228英文名字:Sensor Techniques and Application实验学时:24先修或同修课程:工程数学、电工学、适用专业:电子、自动化专业一、训课的任务与作用《传感器技术与应用》是电气自动化专业机电方向的重要专业选修课。
本课程的主要任务是使学生初步掌握传感器的基础理论、共同规律、物理效应及构成方法;了解与各种传感器对应的测量转换电路;了解与计算机技术联系密切的新型传感器的有关知识,以适应学生向学科深度和广度发展的需要。
该课程是一门实践性很强的课程,实验课程是本课程的重要教学环节,其目的是通过实验加深理解和验证学过的基础知识和应用技术,培养实际操作的动手能力。
二、训教学目标及基本要求﹙一﹚教学目标要求本课程的目标是使学生掌握:传感器的基本概念及其基本特性(静态、动态特性);传感器的标定和校准方法;各类传感器(电阻应变式、电感式、电容式、压电式、磁电式、热电式、光电式、数字式、磁敏、光纤、气敏、湿敏传感器等)的转换原理、组成结构、特性分析、设计方法、信号调理技术及其在日常生活和现代生产过程中的典型应用;了解新型传感器与传感器技术的发展趋势;加强实践环节训练;建立完整、系统的传感器与传感器技术的整体概念,培养学生设计开发工程参数自动检测与自动控制系统的实际能力和创新意识。
(二)、本课程实验内容及具体要求1、实验理论方面:熟悉电阻应变式和电容式传感器的基本工作原理和测量原理,用其测量应力和位移的测量系统的组成。
2、实验教学方面:学生能够根据实验指导书合理选择测量元件和电路模块,独立完成实验项目,完成完整的实验报告;根据实验过程回答每个实验后的思考题。
3、对学生能力培养的要求:学会用实际电路搭建简单测量系统,并对该测量系统进行静态标定;根据实验过程了解测量系统特性,分析测量不同物理量时测量系统的结构特点。
﹙三﹚实训报告要求﹙1﹚按实训指导书的格式要求填写,注明所用仪器工具型号等。
传感器与检测技术实践训练教程第一章:传感器与检测技术概述1.1 什么是传感器1.2 传感器的分类与应用领域1.3 检测技术的发展与应用1.4 传感器与检测技术的重要性第二章:传感器的工作原理2.1 传感器的基本原理2.2 常见传感器的工作原理介绍2.2.1 压力传感器2.2.2 温度传感器2.2.3 光电传感器2.2.4 加速度传感器2.2.5 气体传感器2.2.6 液位传感器2.2.7 气象传感器第三章:传感器的选择与应用3.1 传感器的选择因素3.2 传感器的应用案例分析3.2.1 工业自动化领域的传感器应用3.2.2 环境监测领域的传感器应用3.2.3 医疗器械领域的传感器应用3.2.4 智能家居领域的传感器应用第四章:传感器的实践训练4.1 传感器实验室介绍4.2 传感器实验器材与软件的使用方法4.3 基于Arduino的传感器实验4.4 基于树莓派的传感器实验4.5 传感器数据的采集与处理方法第五章:检测技术的实践训练5.1 检测技术实验室介绍5.2 常见检测技术的实验方法与操作要点5.3 光学检测技术实验5.4 电化学检测技术实验5.5 红外检测技术实验第六章:传感器与检测技术的未来发展6.1 传感器与检测技术的发展趋势6.2 人工智能与传感器技术的结合6.3 新兴传感器与检测技术的研究方向6.4 传感器与检测技术的社会影响与应用前景结语:传感器与检测技术实践训练的重要性与价值通过本教程的学习与实践训练,读者将能够全面了解传感器与检测技术的基本原理、分类与应用,掌握传感器与检测技术的实践操作方法,以及对未来发展趋势有一定的了解。
希望本教程能够帮助读者在相关领域的学习与工作中取得更好的成果。
传感器技术及应用教案及习题一、教案1.1 教学目标了解传感器的概念、作用和分类掌握常见传感器的原理和应用学会传感器的基本电路连接和调试方法1.2 教学内容传感器的基本概念传感器的分类和作用常见传感器的原理和应用传感器电路连接和调试方法1.3 教学方法讲授法:讲解传感器的基本概念、分类和作用演示法:展示常见传感器的原理和应用实例实践法:引导学生进行传感器电路连接和调试1.4 教学准备教室内设置多媒体设备准备常见传感器的实物或模型准备传感器电路连接和调试所需的工具和设备1.5 教学过程1. 导入:介绍传感器在现代科技领域的应用和重要性2. 讲解:讲解传感器的基本概念、分类和作用3. 演示:展示常见传感器的原理和应用实例4. 实践:引导学生进行传感器电路连接和调试5. 总结:回顾本节课的重点内容,解答学生的疑问二、习题2.1 选择题1. 传感器的作用是()A. 接收信号B. 发送信号C. 处理信号D. 转换信号A. 光敏传感器B. 声音传感器C. 温度传感器D. 压力传感器A. 将传感器的输出端接到电源的正极B. 将传感器的输出端接到电源的负极C. 将传感器的输入端接到电源的正极D. 将传感器的输入端接到电源的负极2.2 简答题1. 请简要说明传感器的概念和作用。
2. 请列举两种常见的温度传感器及其应用。
3. 请简要介绍如何进行传感器电路连接和调试。
2.3 应用题1. 假设我们想要监测一个仓库的温度,我们应该如何选择和使用传感器?2. 在一个自动化生产线上,我们需要检测产品的长度,我们应该如何选择和使用传感器?六、教案6.1 教学目标了解传感器在自动化控制系统中的应用掌握PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和结构学会使用PLC进行传感器信号的采集和控制6.2 教学内容传感器在自动化控制系统中的应用PLC的基本原理和结构PLC编程软件的使用PLC与传感器的连接和编程6.3 教学方法讲授法:讲解传感器在自动化控制系统中的应用和PLC的基本原理演示法:展示PLC的实物和编程软件的使用实践法:引导学生进行PLC与传感器的连接和编程6.4 教学准备教室内设置多媒体设备准备PLC的实物或模型准备PLC编程软件准备传感器与PLC连接所需的工具和设备6.5 教学过程1. 导入:回顾传感器在自动化控制系统中的应用2. 讲解:讲解PLC的基本原理和结构3. 演示:展示PLC的实物和编程软件的使用4. 实践:引导学生进行PLC与传感器的连接和编程5. 总结:回顾本节课的重点内容,解答学生的疑问七、习题7.1 选择题1. PLC在自动化控制系统中的应用是()A. 数据处理B. 信号放大C. 信号转换D. 控制执行2. PLC的基本组成包括()A. 输入模块、输出模块、中央处理单元B. 传感器、执行器、中央处理单元C. 输入模块、输出模块、通信模块D. 电源模块、输入模块、输出模块A. 数据存储指令B. 逻辑运算指令C. 传感器指令D. 定时器指令7.2 简答题1. 请简要说明PLC在自动化控制系统中的应用。