传感器原理及应用第二版课程设计

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《传感器原理与应用》课程设计报告

题目：浴室镜面自动清除器

专 业：电子信息科学与技术

2 目录

一、整体机构图 ................................................................................ 3

二、电路原理图 ................................................................................ 4

2.1电路原理 ................................................................................ 5

2.2电路的安装 ............................................................................ 5

2.3加热电阻丝的安装 ................................................................ 5

三、元器件的选择 ............................................................................ 6

3.1 主要是关于湿敏传感器选择： ........................................... 6

3.3.1 分类 ............................................................................... 6

3.3.2指标 ................................................................................ 6

传感器及应用系统课程设计任务书

一、基本要求

1、使学生进一步熟悉和掌握传感器系统工作原理，了解传感器应用系统设计的基本方法和步骤。

2、熟练掌握传感器选择方法。

3、熟练掌握电路参数选取、数据计算方法。

4、掌握传感器信号转换放大电路选型和设计方法。

5、掌握电气系统线路图绘制方法。

6、掌握撰写课程设计报告的方法。

7、掌握利用图书、手册、期刊和专业网站查找电子元件和传感器设计资料的方法。

二、 课程设计题目、内容与要求

题目1．手提电子秤电路设计

设计内容：

（1）整体电路设计（画出电路组成框图）；

（2）信号检测电路设计；

（3）信号放大电路设计，电路参数选取、数据计算；

（4）Ａ / Ｄ转换电路设计；

（5）显示电路设计。

设计要求：

（1）采用电阻应变式传感器组成测量电桥；

（2）电路组成：测量电桥、运算放大电路、Ａ / Ｄ转换、显示电路；

（3）称重范围为：2～５kg；

（4）假设在实验装置上进行模拟实验，测量出需经实验确定的参数或系数；

（5）写出5000字左右的工作原理说明，附系统图一张。

题目2．涡流膜厚检测电路设计

设计内容：

（1）整体电路设计（画出电路组成框图）；

（2）信号检测电路设计； （3）信号放大电路设计，电路参数选取、数据计算；

（4）正弦波振荡电路设计。

设计要求：

（1）采用电涡流式传感器组成测量电路；

（2）电路组成：正弦波振荡器、电涡流传感器、电桥、信号放大电路；

（3）假设在实验装置上进行模拟实验，测量出需经实验确定的参数或系数；

（4）写出5000字左右的工作原理说明，附系统图一张。

题目3．数字温度计设计

设计内容：

（1）整体电路设计（画出电路组成框图）；

（2）信号检测电路设计；

（3）信号号放大电路设计，电路参数选取、数据计算；

（4）A / Ｄ转换电路设计；

（5）显示电路设计。

设计要求：

（1）采用热电阻传感器组成测量电路；

（2）电路组成：测量电桥、运算放大电路、Ａ / Ｄ转换、显示电路；

传感器原理及应用课程设计报告

题 目：电视机遥控器检测仪

* 名： ***

系 别： 电子科学系

班 级： 08电科（1）班

学 号： *********

日 期： 2010年12月28日

指导老师： * * *

1.光电三极管工作原理

光电三极管是在光电二极管的基础上发展起来的光电器件，它本身具有放大功能。常见的光电三极管外形如图l所示，文字符号表示为VT或V。

目前的光电三极管是采用硅材料制作而成的。这是由于硅元件较锗元件有小得多的暗电流和较小的温度系数。硅光电三极管是用N型硅单晶做成N—P—N结构的。管芯基区面积做得较大，发射区面积却做得较小，入射光线主要被基区吸收。与光电二极管一样，入射光在基区中激发出电子与空穴。在基区漂移场的作用下，电子被拉向集电区，而空穴被积聚在靠近发射区的一边。由于空穴的积累而引起发射区势垒的降低，其结果相当于在发射区两端加上一个正向电压，从而引起了倍率为β+1(相当于三极管共发射极电路中的电流增益)的电子注入，这就是硅光电三极管的工作原理。

光电三极管现已发展成为一类特殊的半导体隔离器件。它体积小、寿命长、无触点、抗干扰、能隔离,并具有单向信号传输和容量连接等功能。

美、日两国生产的以红外发光三极管和光敏器件管组成的器件为主,该类器件大约占整个美、日两国生产的全部光电耦合器的60%左右。因为这种类型的器件不仅电流传输效率高（一般为7～30%）,而且响应速度比较快（2～5μs）,因而能够满足大多数应用场合要求。日本横河电机公司用GaAsP红外发光二极管作输入端,PIN光电二极管作接收端制成的三种高速光电耦合器的绝缘电压都在3000伏以上,其中5082—43610型超高速数字光电三极管和5082—4361型高共模抑制型光电三极管的响应速度均可达到10Mb/s,它们的电流传输效率高达60%以上。美国莫托罗拉公司生产的4N25、4N26、4N27型光电耦合器属于三极管输出型光电耦合器[2],这种光电耦合器具有很高的输入、输出绝缘性能,其频率响应可达300kHz,而开关时间只有几微秒。

传感器原理及工程应用----习题答案

第1章 传感与检测技术的理论基础

1－3 用测量范围为－50～150kPa的压力传感器测量140kPa的压力时，传感器测得示值为142kPa，求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。

解：

已知： 真值L＝140kPa

测量值x＝142kPa

测量上限＝150kPa

测量下限＝－50kPa

∴ 绝对误差 Δ＝x-L=142-140=2(kPa)

实际相对误差 ％＝＝43.11402L

标称相对误差 ％＝＝41.11422x

引用误差 ％－－＝测量上限－测量下限＝1)50(1502

1－10 对某节流元件（孔板）开孔直径d20的尺寸进行了15次测量，测量数据如下（单位：mm）：

120.42 120.43 120.40 120.42 120.43 120.39 120.30 120.40

120.43 120.41 120.43 120.42 120.39 120.39 120.40

试用格拉布斯准则判断上述数据是否含有粗大误差，并写出其测量结果。

解：

对测量数据列表如下：

序号 测量值

20()dmm 残余误差

2020()()iivddmm 残余误差

2020((7))()iivddimm

1 120.42 0.016 0.009

2 120.43 0.026 0.019

3 120.40 －0.004 －0.011

4 120.42 0.016 0.009

5 120.43 0.026 0.019

6 120.39 －0.014 －0.021

7 120.30 －0.104 ―――

8 120.40 －0.004 －0.011

9 120.43 0.026 0.019 10 120.41 0.006 －0.001

11 120.43 0.026 0.019

12 120.42 0.016 0.009