传感器工作流程图.doc

基于振弦式传感器测频系统的设计白泽生(延安大学物理与电子信息学院陕西延安716000)利用振弦式传感器测量物理量是基于其钢弦振动频率随钢丝张力变化，输出的是频率信号，具有抗干扰能力强，对电缆要求低，有利于传输和远程测量的特点。

因此，可获得非常理想的测量效果。

1 振弦式传感器的工作原理振弦式传感器由定位支座、线圈、振弦及封装组成。

振弦式传感器可等效成一个两端固定绷紧的均匀弦，如图1所示。

振弦的振动频率可由以下公式确定：其中S为振弦的横截面积，ρv为弦的体密度(ρv=ρ/s)，△l为振弦受张力后的长度增量，E为振弦的弹性模量，σ为振弦所受的应力。

当振弦式传感器确定以后，其振弦的质量m，工作段(即两固定点之间)的长度L，弦的横截面积S，体密度ρv及弹性模量E随之确定，所以，由于待测物理量的作用使得弦长有所变化，而弦长的变化可改变弦的固有振动频率，由于弦长的增量△l与振弦的最长驻波波长的固有频率存在确定的关系，因此只要能测得弦的振动频率就可以测得待测物理量。

2 测频系统的设计2.1 基本原理振弦式传感器工作时由激振电路驱动电磁线圈，当信号的频率和振弦的固有频率相接近时，振弦迅速达到共振状态，振动产生的感应电动势通过检测电路滤波、放大、整形送给单片机，单片机根据接收的信号，通过软件方式反馈给激振电路驱动电磁线圈。

通过反馈，弦能在电磁线圈产生的变化磁场驱动下在本振频率点振动。

当激振信号撤去后，弦由于惯性作用仍然振动。

单片机通过测量感应电动势脉冲周期，即可测得弦的振动频率，最后将所测数据显示出来。

测频原理框图如图2所示。

2.2 系统硬件电路设计根据以上的基本原理和思想，设计的测频系统的整体电路如图3所示。

主要由激振电路、检测电路、单片机控制电路和显示电路等几部分组成。

工作过程是由单片机产生某一频率的激振信号，经放大后激励振弦振动，拾振线圈中产生的感应电动势经几级放大后送给单片机处理，最后送显示电路显示。

2.2.1 激振电路激振电路采用扫频激振技术，就是用一个频率可以调节的信号去激励振弦式传感器的激振线圈，当信号的频率和振弦的固有频率相接近时，振弦能迅速达到共振状态。

课程标准课程名称：传感器技术及应用课程代码：05008 适用专业：应用电子技术、通信技术学时：72学分：4.5制订人：审核：《传感器技术及应用》学习领域（课程）标准一、学习领域（课程）综述（一）学习领域定位“传感器技术”学习领域由岗位群的“电子产品技术支持岗位”行动领域转化而来,是构成应用电子技术专业框架教案计划的专业学习领域之一，其定位见表一：表一学习领域定位（二）设计思路本课程标准的总体设计思路：变三段式课程体系为任务引领型课程体系，打破传统的文化基础课、专业基础课、专业课的三段式课程设置模式，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容；变知识学科本位为职业能力本位，打破传统的以“了解”、“掌握”为特征设定的学科型课程目标，从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的知识传授方式，以“工作工程”为主线，创设工作情景，结合职业技能证书考证，培养学生的实践动手能力。

本课程标准以生产过程自动化技术等机电化类专业学生的就业为导向，根据行业专家对生产过程自动化技术等专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，同时遵循高等职业院校学生的认知规律，紧密结合职业资格证书中相关考核要求，确定本课程的工作模块和课程内容。

为了充分体现工作过程导向课程思想，本课程按照完成工程的基本工作过程工程熟悉了解T方案设计T系统流程图的绘制T系统软件和硬件的集成开发T控制系统安装调试T用户现场安装调试T工程竣工验收T用户指南、技术说明书等技术资料的编写与整理”的整个工作过程进行课程内容安排，选择具有代表性的几个工程为载体组织课程内容。

（三）学习领域（课程）目标1.方法能力目标：能对自已的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习的能力；学会自我学习、收集和检索信息、查阅技术资料；通过理论实践一体化的学习过程，深入了解实践与理论之间的相互关系；通过各种实践活动，思考优化实践的过程和方法，并尝试改进，尝试运用技术和研究方法解决一些工程实践问题；学会学习和工作的方法，勤于思考、做事认真的良好作风；培养学生一丝不苟、刻苦钻研的职业道德；通过实践活动，培养质疑意识，具有分析、解决问题的能力。

压力传感器单片机课程设计第1 章前言电力压力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。

早在1954年美国C.S.Smith首先确认了半导体压电效应，1955年C.Herring 指出:这种压电电阻效应是由于应力的作用，引起导体与价电子带能量状态的变化，以及载流子数量与迁移率变化所产生的一种现象。

日本从1970年开始研究开发，首先应用在血压计上，之后在过程控制领域及轿车发动机控制部分都获得了广泛的应用。

最近几年在家用电器、装配机器人等应用领域普遍采用电子压力传感器作为压力控制、压力监控和判断真空吸附的效果。

图1 电子压力器模型1第2章电子压力器的工作原理 2.1 电子压力器的工作原理电子压力器由压力传感器，A/D转换器，数码显示等组成。

当用手按压传感器，腔体内外就会产生压差，这些压差就会转化成电压，电压转化成数字量后，根据压力变化1Kpa，输出电压变化为120mV的关系，依照采样的输出电压，采用线性插值法可计算出实际压力值。

然后将实际压力值送数码管显示。

图2.1.1为PS压力传感器的截面结构图，图2.1.2为其传感器部分的结构。

如图所示，在压力传感器半导体硅片上有一层扩散电阻体，如果对这一电阻体施加压力，由于压电电阻效应，其电阻值将发生变化。

受到应变的部分，即膜片由于容易感压而变薄，为了减缓来自传感器底座应力的影响，将压力传感器片安装在玻璃基座上。

2、 外界光线的强弱对其影响非常大，会直接影响到检测效果，在对具体项 目检测时注意包装传感器，避免外界光的干扰。
3、 检测面的材质不同也会引起其返回值的差异。
参考数据:
将灰度传感器固定在机器人上，调节传感器与地面高度，并改变地面颜色， 记录传感器返回值（测试程序即上文中的参考程序）数据如下：
高度
障碍颜色 白色 红色 蓝色 黑色
2、 外界光线的强弱对其影响非常大，会直接影响到检测效果，在对具体项目检测时注意包装传感器， 避免外界光的干扰。
3、 检测面的材质不同也会引起其返回值的差异。
使用灰度还可将彩色图稿转换为高质量黑白图稿。 在这种情况下， Adobe Illustrator 放弃原始图稿中的所有颜色信息；转换对象的灰色级 别（阴影）表示原始对象的亮度。
技术指标：
返回值：0~255，检测颜色越浅，返回值越小
连接方式：1 条 3 芯排线和 1 条 4 芯排线，2510 型 3 脚插头
灰度传感器上无信号指示灯，但是配有检测颜色返回模拟量大小调节器。欲 使检测给定的颜色时，可以将发射/接收头置于给定颜色处，配合调节器即可调 出合适的返回模拟量。方法如下： 将调节器逆时针方向旋转，返回模拟量变大； 将调节器顺时针方向旋转，返回模拟量变小；
安装好模块，在 RoboEXP 机器人快车软件的“硬件信息”里面，选择“_ GrayADTest_”“灰度测量模块”类型，添加一个硬件实例。设置好硬件实 例名称，就可以使用模块图标对灰度测量模块进行编程、读取、控制。
灰度测量模块只需要使用一个“unsigned char”类型保存模块的返回 值，然后再根据变量里面的返回值进行运算、判断等等操作就可以了。
在物体的边缘呈现灰度的不连续性，图像分割就是基于这个原理 注意这个百分比是以纯黑为基准的百分比。与 RGB 正好相反，百分比

目录第一章方案设计与论证 (2)第一节传感器的选择 (2)第二节方案论证 (3)第三节系统的工作原理 (3)第四节系统框图 (4)第二章硬件设计 (4)第一节 PT100传感器特性和测温原理 (5)第二节信号调理电路 (6)第三节恒流源电路的设计 (6)第四节 TL431简介 (8)第三章软件设计 (9)第一节软件的流程图 (9)第二节部分设计模块 (10)总结 (11)参考文献 (11)第一章方案设计与论证第一节传感器的选择温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线,达到测温的目的.在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器,将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。

热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。

常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等.近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出,一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄,一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃，一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要.热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。

信息科学与工程学院学生实训（验）报告单设计名称_________________________指导教师_________________________班级名称_________________________学年学期_________________________信息科学与工程学院I1 概述1.1 引言霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温等特点，在机车控制系统中占有非常重要的地位。

1.2 传感器未来的发展趋势由于传感器在市场需求很大和它在控制系统中起到的重要作用，世界各国对其理论研究非常重视，也不断的出现新的产品。

未来传感器技术发展的新途径将会是：功能化、模块化、智能化、微型化。

传感器的具体发展方向可以主要概括为以下几个方面：（1）在传感器的原理上，利用新材料生产新型传感器。

（2）开发多功能化的传感器，主要是可将放大、整形、补偿等外围电路一体化的集成化传感器和智能小型传感器。

（3）开发数字输出型传感器，随时能与微机相连。

（4）实现传感器控制信号直接显示，这种新型传感器主要有以下几种：用于舒适性和安全性的环境传感器、用于实现夜视功能的传感器、用于实现汽车主动安全的传感器、用于实现线控转向与制动的传感器、用于驾驶员身份识别的生物统计传感器以及遥感勘测传感器等。

1.3 传感器在汽车电子中的应用汽车传感器是汽车部件中一种重要的传感电子设备，随着汽车配置的越来越高，汽车传感器也越来越先进。

汽车霍尔电子控制装置的应用也越来越广泛，每个电子控制装置都包括传感器、电控单元、执行机构三部分。

它利用传感器监测汽车有关工作状况，并将相关信息传给电控单元，电控单元经过分析、运算、判断后，发送指令给执行机构，从而使汽车的工作状况达到最佳。

车用传感器主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、汽车测速系统、车身控制系统和防抱死装置。

它的应用大大提高了汽车电子化程度，增加了汽车驾驶的安全系数。

温度传感器课程设计报告专业：电气化年级： 13-2学院：机电院姓名：***学号：**********--目录1引言 (3)2 设计要求 (3)3 工作原理 (3)4 方案设计 (4)5 单元电路的设计和元器件的选择 (6)5.1微控制器模块 (6)5.2温度采集模块 (7)5.3报警模块 (9)5.4温度显示模块 (9)5.5其它外围电路 (10)6 电源模块 (12)7 程序设计 (13)7.1流程图 (13)7.2程序分析 (16)8. 实例测试 (18)总结 (18)参考文献 (19)1 引言传感器是一种有趣的且值得研究的装置，它能通过测量外界的物理量，化学量或生物量来捕捉知识和信息，并能将被测量的非电学量转换成电学量。

在生活中它为我们提供了很多方便，在传感器产品中，温度传感器是最主要的需求产品，它被应用在多个方面。

总而言之，传感器的出现改变了我们的生活，生活因使用传感器也变得多姿多彩。

温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等，常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同，在工业企业中，如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。

这类控制对象惯性大，滞后现象严重，存在很多不确定的因素，难以建立精确的数学模型，从而导致控制系统性能不佳，甚至出现控制不稳定、失控现象。

传统的继电器调温电路简单实用，但由于继电器动作频繁，可能会因触点不良而影响正常工作。

控制领域还大量采用传统的PID控制方式，但PID控制对象的模型难以建立，并且当扰动因素不明确时，参数调整不便仍是普遍存在的问题。

而采用数字温度传感器DS18B20，因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。

数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。

一种农机自动驾驶控制系统角度传感器自动标定方法与流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述随着农业机械化的发展和现代农田管理的需求增加，农机自动驾驶控制系统在农业生产中扮演着越来越重要的角色。

角度传感器作为农机自动驾驶控制系统中的重要组成部分，在确保农机行驶和作业的准确性和安全性方面起着关键作用。

因此，角度传感器的准确标定是实现农机自动驾驶控制系统的重要前提。

传统的角度传感器标定方法通常需要人工干预，且耗时耗力，无法满足农机自动驾驶控制系统对高效和准确的要求。

因此，本文提出了一种基于自动化技术的角度传感器自动标定方法与流程，旨在实现对角度传感器的快速、精确和可靠的标定。

本文介绍了该自动标定方法的基本原理和实施步骤，并详细描述了角度传感器自动标定的流程。

主要包括数据采集、数据处理和标定参数计算等关键步骤。

通过采集大量的角度传感器数据，利用自动化算法对数据进行处理和分析，并基于标定参数计算公式，可以准确地获得角度传感器的标定结果。

相比传统的人工标定方法，该自动标定方法具有高效、准确和可靠的特点。

本文的研究成果对于提高农机自动驾驶控制系统的精准度、安全性和稳定性具有重要意义。

通过自动化的角度传感器标定方法，可以有效地提高农机的自动驾驶控制精度，降低人工干预的成本和风险。

同时，该方法也为农机自动驾驶控制系统的推广和应用提供了可行的解决方案。

接下来的章节将详细介绍角度传感器自动标定方法和流程，以及实验结果和分析。

通过对该方法的探索和验证，我们希望能为农机自动驾驶控制系统的研究和应用提供有益的参考和借鉴。

文章结构是指文章的整体安排和组织方式，它将帮助读者更好地理解你的论述和逻辑。

本文的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分旨在引入文章的话题，并对文章的内容进行概述。

在引言的最后一段，可以明确提到文章结构的安排，如下所示：1.2 文章结构本文将从角度传感器自动标定方法和角度传感器自动标定流程两个方面展开论述。

主程序流程图：
图12 主程序流程图
5.2
读温度值模块需要调用4个子程序，分别为：
DS18B20初始化子程序：让单片机知道DS18B20在总线上且已准备好操作
DS18B20写字节子程序：对DS18B20发出命令
DS18B20读字节子程序：读取DS18B20存储器的数据
延时子程序：对DS18B20操作时的时序控制
4.2.2
图3DS18B20外形及引脚
GND：地
DQ：单线运用的数据输入/输出引脚
VD：可选的电源引脚
4.2.3
单总线通常要求接一个约4.7K左右的上拉电阻，这样，当总线空闲时，其状态为高电平。
图4 DS18B20接线原理图
4.2.4
主机使用时间隙来读写DS18B20的数据位和写命令字的位。
1.初始化时序如下图：
课程设计报告
基于单片机的DS18B20温度控制设计
学院：计算机科学与工程
专业：计算机科学与技术
班级：090603
学号：090603120
姓名：张阳阳
指导老师：乔永兴
1
随着人们生活水平的不断提高，单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便是不可否定的，各种数字系统的应用也使人们的生活更加舒适。数字化控制、智能控制为现代人的工作、生活、科研等方面带来方便。其中数字温度计就是一个典型的例子。
图5 DS18B20初始化时序
2.DS18B20读写时序：
图6DS18B20读写时序
4.2.5
高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如表5所示。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后。

成绩：课程设计报告书所属课程名称传感器与检测技术综合课程设计题目电子称硬件电路设计分院机电学院专业、班级学号学生姓名指导教师2013 年7月19日目录1 课程设计任务书 (1)2 总体设计方案 (2)2.1电子称工作原理 (2)2.2基于AT89S52的主控电路 (4)2.2.1管脚说明 (4)2.2.2晶体振荡器特性 (7)2.2.3 AT89S52的主要性能参数 (7)2.2.3单片机硬件接口接口 (8)2.3电阻应变式传感器 (9)2.4前级放大器部分 (11)2.5 A/D 转换器 (15)2.5 显示模块 (15)2.6 键盘输入 (16)3 电路的硬件设计 (19)3.1显示模块 (20)3.2测量电路 (20)3.3数据转换、处理电路 (22)3.4键盘及报警模块 (23)4 电路的软件设计 (23)4.1程序运行框图 (23)4.1电子称主程序 (24)5 总结 (28)7 参考文献 (29)附录电路图 (30)辽东学院1 课程设计任务书课程设计题目：电子称硬件电路设计课程设计时间：自2013 年7 月15 日起至2013 年7 月19日课程设计要求：1、根据电路的要求选择电阻应变式传感器2、可液晶显示所称物体重量、设置商品单价（元/Kg）及商品总价输出；3、电子秤称重范围：0～9.999㎏；重量误差不大于 0.005㎏；4、性能稳定、计数要精确，具有校准旋钮，简化电子称的校准操作；5、具有溢出声光报警，提示用户纠正操作功能。

学生签名：2013 年07 月19 日课程设计评阅意见评阅教师：2012年月日2 总体设计方案本设计为一个数字式电子称控制系统及其硬件电路的设计。

本设计选用电阻应变式传感器作为物体重力感知设备，通过模数转换芯片，结合可靠、成熟的单片机数字处理技术，通过高亮度LCD12864显示屏实现物体质量实时显示、商品单价设置及商品总价的分行输出功能，便于使用者操作；同时，外设调零旋钮，易于调零校准，相比于机械称大大节省了校准时间；并且在称量商品的质量及总价超过预设最大值时，电子称会发出声光报警，提示用户错误操作，以免对设备造成更大损害。

第一章设计思路及要求1.1设计要求⑴以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个简单的直流数字电压表。

⑵采用1路模拟量输入，能够测量0-5V之间的直流电压值。

⑶电压显示用4位一体的LED数码管显示，至少能够显示两位小数。

⑷尽量使用较少的元器件。

1.2设计思路⑴根据设计要求，选择AT89C51单片机为核心控制器件。

⑵A/D转换采用ADC0808实现，与单片机的接口为P1口和P2口的高四位引脚。

⑶电压显示采用4位一体的LED数码管。

⑷LED数码的段码输入,由并行端口P0产生：位码输入，用并行端口P2低四位产生。

1.3设计方案硬件电路设计由6个部分组成; A/D转换电路，AT89C51单片机系统，LED 显示系统、时钟电路、复位电路以及测量电压输入电路。

硬件电路设计框图如图所示。

图1-1数字电压表系统硬件设计框图第二章器件选型2.1ADC0808的外部引脚特征ADC0808芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，其引脚图如图2-1所示。

图2-1ADC0808引脚图下面说明各个引脚功能:IN0-IN7（8条）：8路模拟量输入线，用于输入和控制被转换的模拟电压。

地址输入控制（4条）：ALE:地址锁存允许输入线，高电平有效，当ALE为高电平时，为地址输入线，用于选择IN0-IN7上那一条模拟电压送给比较器进行A/D转换。

ADDA,ADDB,ADDC:3位地址输入线，用于选择8路模拟输入中的一路，其对应关系如表所示：表2-2START：START为“启动脉冲”输入法，该线上正脉冲由CPU送来，宽度应大于100ns，上升沿清零SAR,下降沿启动ADC工作。

EOC: EOC为转换结束输出线，该线上高电平表示A/D转换已结束，数字量已锁入三态输出锁存器。

D1-D8：数字量输出端，D1为高位。

OE：OE为输出允许端，高电平能使D1-D8引脚上输出转换后的数字量。

REF+、REF-:参考电压输入量，给电阻阶梯网络供给标准电压。

一、超声波测距原理超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。

超声波在空气中的传播速度为v ,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差△t ,就可以计算出发射点距障碍物的距离S ,即:S = v·△t /2 ①这就是所谓的时间差测距法。

由于超声波也是一种声波, 其声速C与温度有关,表1列出了几种不同温度下的声速。

在使用时,如果温度变化不大, 则可认为声速是基本不变的。

常温下超声波的传播速度是334 米/秒,但其传播速度V 易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大，如温度每升高1 ℃, 声速增加约0. 6 米/ 秒。

如果测距精度要求很高, 则应通过温度补偿的方法加以校正（本系统正是采用了温度补偿的方法）。

已知现场环境温度T 时, 超声波传播速度V 的计算公式为：V = 331.45 + 0.607T ②声速确定后,只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。

这就是超声波测距仪的机理。

二、系统硬件电路设计图2 超声波测距仪系统框图基于单片机的超声波测距仪框图如图2所示。

该系统由单片机定时器产生40KHZ的频率信号、超声波传感器、接收处理电路和显示电路等构成。

单片机是整个系统的核心部件，它协调和控制各部分电路的工作。

工作过程：开机，单片机复位，然后控制程序使单片机输出载波为40kHz的10个脉冲信号加到超声波传感器上，使超声波发射器发射超声波。

当第一个超声波脉冲群发射结束后，单片机片内计数器开始计数,在检测到第一个回波脉冲的瞬间,计数器停止计数，这样就得到了从发射到接收的时间差△t;根据公式①、②计算出被测距离,由显示装置显示出来。

下面分别介绍各部分电路：1 、超声波发射电路超声波发射电路如图3所示，89C51通过外部引脚P1.0 输出脉冲宽度为250μs , 40kHz的10个脉冲串通过超声波驱动电路以推挽方式加到超声波传感器而发射出超声波。

摘要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，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。

压力传感器的原理是将压力信号转变为某种电信号，如应变式，通过弹性元件变形而导致电阻变化；压电式，利用压电效应等。

工业生产控制过程中，压力是一个很重要的参数。

例如，利用测量大气压力来间接测量海拔高度；在工业生产中通过压力参数来判断反应的过程；在气象预测中，测量压力来判断阴雨天气。

因此，压力计的设计拥有广阔的市场前景。

这种压力传感器能比较精确和快速测量，尤能测量动态压力，实现多点巡回检测、信号转换、远距离传输、与计算机相连接、适时处理等，因而得到迅速发展和广泛应用。

本课题就是在这样的背景下设计一个简单的数字压力计，使得测量得到的压力能够数码管显示。

关键字：压力、电信号目录一、设计目的------------------------- 1二、设计任务与要求--------------------- 12.1设计任务------------------------- 12.2设计要求------------------------- 1三、设计步骤及原理分析 ----------------- 13.1设计方法------------------------- 1 3.2设计步骤------------------------- 23.3设计原理分析--------------------- 10四、课程设计小结与体会 ---------------- 11五、参考文献------------------------- 12一、设计目的1. 培养综合运用所学职业基础知识、职业专业知识和职业技能提高解决实际问题的能力从而达到巩固、深化所学的知识与技能；2. 培养建立正确的科学思想培养学生认真负责、实事求是的科学态度和严谨求实作风二、设计任务及要求2.1设计任务1.系统地掌握控制器的开发设计过程相关的电子技术和传感器技术等进行设计任务和功能的描述；2.进行系统设计方案的论证和总体设计；3.从全局考虑完成硬件和软件资源分配和规划分别进行系统的硬件设计和软件设计；4.进行硬件调试软件调试和软硬件的联调2.2设计要求本设计是通过以单片机为主的压力测量系统。

电阻应变式压力传感器工作原理细解2011-10-14 15:37元器件交易网字号：中心议题：电阻应变式压力传感器工作原理微压力传感器接口电路设计微压力传感器接口系统的软件设计微压力传感器接口电路测试与结果分析解决方案：电桥放大电路设计AD7715接口电路设计单片机接口电路设计本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量，然后用INA118放大器将此信号放大，用7715A/D 进行模数转换，将转换完成的数字量经单片机处理，最后由LCD将其显示，采用LM334 做的精密5 V 恒流源为电桥电路供电，完成了微压力传感器接口电路设计，既能保证检测的实时性，也能提高测量精度。

微压力传感器信号是控制器的前端，它在测试或控制系统中处于首位，对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。

后续接口电路主要指信号调节和转换电路，即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。

由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在：零点输出和零点温漂，灵敏度温漂，输出信号非线性，输出信号幅值低或不标准化等问题。

本文的研究工作，主要集中在以下几个方面：(1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。

(2)系统的硬件设计，介绍主要硬件的选型及接口电路，包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。

(3)对系统采用的软件设计进行研究，并简要阐述主要流程图，包括主程序、A/D 转换程序、1602显示程序。

1 电阻应变式压力传感器工作原理电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。

当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化。

这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。

把4 个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。