河北科技大学传感器课设
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传感器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解传感器的基本概念、原理及分类。
2. 学生能够掌握传感器在实际应用中的选用原则和使用方法。
3. 学生能够了解传感器在生活中的广泛应用及其重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确组装、调试简单的传感器装置。
2. 学生能够运用传感器进行数据采集、处理和分析,解决实际问题。
3. 学生能够通过查阅资料、合作交流,提高传感器应用的创新能力和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对传感器技术产生兴趣,培养主动探究科学技术的热情。
2. 学生通过学习传感器知识,认识到科技发展对社会进步的推动作用,增强社会责任感和使命感。
3. 学生在团队合作中,学会尊重他人、倾听意见、分享成果,培养良好的团队合作精神。
课程性质:本课程属于科学课程,以实践性和探究性为主要特点,旨在培养学生的动手能力、创新能力及科学素养。
学生特点:学生处于初中阶段,具有一定的物理基础,好奇心强,喜欢动手操作,但需引导培养合作意识和解决问题的能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践和合作交流,提高学生的科学素养和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 传感器的基本概念与原理- 传感器的定义、功能及分类- 常见传感器的原理介绍(如温度传感器、光敏传感器、声音传感器等)2. 传感器的选用与使用方法- 传感器的选用原则- 传感器连接电路的搭建与调试- 传感器在实际应用中的注意事项3. 传感器在生活中的应用案例- 自动门控制系统- 温湿度监测系统- 火灾报警系统4. 数据采集、处理与分析- 传感器数据采集的方法与设备- 数据处理与分析的基本步骤- 数据可视化展示5. 传感器创新实践- 设计简单的传感器应用项目- 制作传感器装置,解决实际问题- 团队合作、交流与分享教学内容安排与进度:第一课时:传感器基本概念与原理,介绍教材相关章节内容第二课时:传感器的选用与使用方法,结合教材实例进行分析第三课时:传感器在生活中的应用案例,参观或观看相关视频资料第四课时:数据采集、处理与分析,实践操作与讨论第五课时:传感器创新实践,分组进行项目设计与实施三、教学方法本课程将采用以下多元化的教学方法,以激发学生的学习兴趣,提高教学效果:1. 讲授法:教师通过生动的语言和形象的表达,讲解传感器的基本概念、原理、选用原则等理论知识,为学生奠定扎实的理论基础。
传感器课程设计要求一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握传感器的基本原理、性能和应用方法。
通过本课程的学习,学生应能理解传感器的概念,了解各种传感器的结构、工作原理和特性,掌握传感器的选用、安装和调试方法,并能运用传感器解决实际问题。
具体来说,知识目标包括:1.理解传感器的定义、分类和作用。
2.掌握各种传感器的结构、工作原理和特性。
3.了解传感器在自动化系统和物联网中的应用。
技能目标包括:1.学会选用、安装和调试传感器。
2.能够运用传感器进行数据采集和处理。
3.具备传感器故障分析和解决问题的能力。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生对传感器的兴趣,激发学生创新思维。
2.培养学生团队合作精神,提高学生动手实践能力。
3.使学生认识到传感器在现代科技发展中的重要性,培养学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器的基本原理、性能和应用。
具体安排如下:1.传感器概述:介绍传感器的定义、分类和作用,使学生对传感器有初步的认识。
2.电阻式传感器:讲解应变片、热电阻等电阻式传感器的工作原理、特性和应用。
3.电容式传感器:介绍电容式传感器的结构、工作原理和应用,如电容式微位移传感器、电容式湿度传感器等。
4.电感式传感器:讲解电感式传感器的原理、特性和应用,如电感式接近传感器、电感式电流互感器等。
5.光电传感器:介绍光电传感器的工作原理、特性和应用,如光敏电阻、光耦合器、光电二极管等。
6.磁电传感器:讲解磁电传感器的工作原理、特性和应用,如霍尔传感器、磁敏二极管等。
7.传感器信号处理:介绍传感器信号的处理方法,如放大、滤波、线性化等。
8.传感器的选用、安装和调试:讲解如何根据实际需求选用传感器,以及传感器的安装和调试方法。
9.传感器在自动化系统和物联网中的应用:介绍传感器在自动化系统和物联网中的典型应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
传感器相关的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解传感器的定义、分类和工作原理,掌握常见传感器的特点及应用场景。
2. 使学生了解传感器在智能控制系统中的作用,掌握传感器信号的采集、处理和传输方法。
3. 帮助学生掌握传感器相关的基础电路,如信号放大、滤波和线性化等。
技能目标:1. 培养学生运用传感器进行数据采集和简单智能控制系统搭建的能力。
2. 培养学生分析传感器性能和选用合适传感器解决实际问题的能力。
3. 提高学生动手实践能力,学会使用传感器相关仪器和设备。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术的兴趣和求知欲,激发创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合。
3. 增强学生的团队合作意识,学会在团队中分工合作、共同解决问题。
课程性质:本课程为学科拓展课程,以实践为主,理论联系实际,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生处于初中或高中阶段,具备一定的物理知识和实验技能,对新技术和新事物充满好奇。
教学要求:结合传感器技术发展趋势,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力,培养学生解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,充分调动学生的积极性,鼓励学生主动探究、创新实践。
通过本课程的学习,使学生能够掌握传感器相关知识,具备初步的智能控制系统设计能力。
二、教学内容1. 传感器基础知识- 传感器的定义、分类和工作原理- 常见传感器(如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等)的特点及应用场景2. 传感器在智能控制系统中的应用- 传感器信号采集、处理和传输方法- 传感器与微控制器的接口技术3. 传感器相关电路- 信号放大、滤波和线性化电路- 传感器信号处理电路的设计与搭建4. 实践操作- 使用传感器进行数据采集和简单智能控制系统搭建- 分析传感器性能,选用合适传感器解决实际问题5. 教学案例与拓展- 结合教材中的实例,进行传感器应用案例分析- 介绍传感器技术的发展趋势和新兴应用领域教学大纲安排:第一周:传感器基础知识学习第二周:常见传感器特点及应用场景分析第三周:传感器信号采集、处理和传输方法学习第四周:传感器相关电路设计与搭建第五周:实践操作(数据采集与智能控制系统搭建)第六周:教学案例与拓展,总结与反思教学内容与教材关联性:本教学内容与教材中传感器相关章节紧密关联,涵盖传感器的定义、分类、工作原理以及应用等方面,旨在帮助学生系统地掌握传感器知识,提高实际操作能力。
传感器的课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握传感器的基本概念、原理和应用,能够理解不同类型传感器的特点和作用,并能够运用传感器进行简单的实验和应用设计。
具体来说,知识目标包括:1.了解传感器的基本概念、原理和分类。
2.掌握常见传感器的特点、工作原理和应用领域。
3.理解传感器在现代科技中的重要性及其发展趋势。
技能目标包括:1.能够运用传感器进行简单的实验和应用设计。
2.能够分析传感器输出信号的特点,并进行相应的处理和分析。
3.能够结合其他电子元件,设计简单的传感器应用系统。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生对科学探究的兴趣和热情,提高学生的创新意识。
2.培养学生团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力。
3.培养学生关注现代科技发展,增强学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括传感器的基本概念、原理和分类,以及常见传感器的特点、工作原理和应用领域。
具体安排如下:1.传感器的基本概念、原理和分类:介绍传感器的定义、作用、基本原理和分类方法。
2.常见传感器的特点、工作原理和应用领域:介绍温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光传感器等常见传感器的特点、工作原理和应用领域。
3.传感器在现代科技中的重要性及其发展趋势:分析传感器在现代科技中的重要作用,介绍传感器的发展趋势和前景。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解传感器的基本概念、原理和分类,使学生掌握传感器的基本知识。
2.讨论法:学生分组讨论常见传感器的特点、工作原理和应用领域,促进学生思考和交流。
3.案例分析法:分析实际应用中的传感器案例,使学生更好地理解传感器的工作原理和应用价值。
4.实验法:安排学生进行传感器实验,培养学生的动手能力,提高学生对传感器应用的深入理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用符合教学目标的传感器教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
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。
传感器技术的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解传感器的定义、分类和工作原理,掌握传感器在工程和日常生活中的应用。
2. 学生能够描述不同类型传感器的特点,例如温度传感器、压力传感器、光传感器等,并解释其工作过程。
3. 学生能够运用传感器的基本原理,分析简单电路中传感器的功能及相互协作的关系。
技能目标:1. 学生通过实验操作和数据分析,培养实际操作传感器和处理信息的能力。
2. 学生能够设计简单的传感器应用电路,解决实际问题,提升创新实践能力。
3. 学生通过小组合作,学会交流想法、分享信息,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习传感器技术,激发对物理科学的兴趣,培养探究精神和创新意识。
2. 学生能够在学习过程中认识到传感器技术对于社会发展的重要性,增强社会责任感和使命感。
3. 学生通过课程学习,培养细心观察生活、发现问题的习惯,形成科学、严谨的学习态度。
二、教学内容本课程以《物理》课本中传感器技术相关章节为基础,涵盖以下教学内容:1. 传感器技术概述:介绍传感器的定义、作用、分类和工作原理,结合实际案例展示传感器的应用领域。
2. 常见传感器及其特性:- 温度传感器:热敏电阻、热电偶等;- 压力传感器:应变片、硅压阻等;- 光传感器:光敏电阻、光电二极管等;- 其他传感器:湿度传感器、磁敏传感器等。
3. 传感器应用电路设计:- 简单传感器电路分析;- 传感器信号处理方法;- 结合实际问题,设计简单的传感器应用电路。
4. 传感器实验操作与数据分析:- 安排实验课程,让学生动手操作传感器;- 收集、整理和分析实验数据,培养学生实际操作能力和数据处理能力。
5. 传感器技术发展趋势与未来展望:- 介绍传感器技术的发展趋势;- 探讨传感器技术在未来各领域的应用前景。
教学内容安排和进度:第一课时:传感器技术概述;第二课时:常见传感器及其特性;第三课时:传感器应用电路设计;第四课时:传感器实验操作与数据分析;第五课时:传感器技术发展趋势与未来展望。
传感器课程设计及要求一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握传感器的基本原理、类型和应用,培养学生运用传感器解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解传感器的定义、分类和基本原理;(2)掌握各种常见传感器的结构、特点和应用;(3)熟悉传感器与微处理器之间的接口技术和数据处理方法。
2.技能目标:(1)能够分析实际问题,选择合适的传感器进行解决方案设计;(2)能够根据传感器原理图进行电路连接和调试;(3)具备利用传感器采集数据、处理数据和分析结果的能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对传感器的兴趣,激发学生探索创新的精神;(2)培养学生团队合作意识,提高学生沟通协作能力;(3)使学生认识到传感器在现代科技发展中的重要性,增强学生对社会、对国家负责的责任感。
二、教学内容根据教学目标,本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.传感器的基本原理:介绍传感器的定义、分类、工作原理和性能指标;2.常见传感器:详细讲解各种温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光传感器等;3.传感器与微处理器的接口技术:讲解传感器与微处理器之间的连接方式、通信协议等;4.传感器应用实例:分析实际工程中传感器的应用,培养学生解决实际问题的能力。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:系统地讲解传感器的基本原理、类型和应用;2.案例分析法:分析实际工程中的传感器应用案例,培养学生解决实际问题的能力;3.实验法:学生进行传感器实验,让学生亲手操作,加深对传感器原理的理解;4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择适合本课程的教材,为学生提供系统、科学的学习资料;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,提高课堂教学效果;4.实验设备:准备传感器实验所需的设备,为学生提供实践操作的机会。
北科传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解传感器的定义、分类及基本工作原理;2. 学生能掌握北科传感器课程中所涉及的温度、压力、湿度等常见物理量的测量原理;3. 学生能了解传感器在工业、医疗、环境监测等领域的应用。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析传感器在实际应用中的优缺点;2. 学生能通过实际操作,学会使用传感器进行数据采集和简单数据处理;3. 学生具备初步的传感器故障排查和维修能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对传感器技术产生兴趣,提高对科学技术的热爱和求知欲;2. 学生通过学习传感器课程,培养团队协作、动手实践和问题解决的能力;3. 学生能认识到传感器在现代社会中的重要作用,增强社会责任感和创新意识。
课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,注重理论联系实际,强调学生的动手操作能力和问题解决能力的培养。
学生特点:学生具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,但可能对复杂理论知识较为抵触。
教学要求:教师应以实例为主线,结合实际应用,引导学生掌握传感器的基本知识和技能,注重培养学生的实践能力和创新精神。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 传感器概述:介绍传感器的定义、分类及发展历程,使学生了解传感器的基本概念。
教材章节:《传感器技术》第一章2. 常见传感器原理与应用:讲解温度、压力、湿度等传感器的测量原理,分析各自在实际应用中的优缺点。
教材章节:《传感器技术》第二章、第三章3. 传感器电路设计:学习传感器信号的采集、处理和传输,掌握基本的传感器电路设计方法。
教材章节:《传感器技术》第四章4. 传感器实际操作:通过实际操作,学会使用传感器进行数据采集、处理和分析,提高学生的动手能力。
教材章节:《传感器技术》第五章5. 传感器应用案例分析:分析传感器在工业、医疗、环境监测等领域的具体应用,激发学生的学习兴趣。
教材章节:《传感器技术》第六章6. 传感器故障排查与维修:学习传感器常见故障的排查和维修方法,培养学生的实际问题解决能力。
大学传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握传感器的基本概念、分类和工作原理;2. 学生能够了解传感器在工程领域的应用及其重要性;3. 学生能够掌握传感器性能参数的测试方法,并理解其影响传感器性能的因素;4. 学生能够运用所学的知识,分析并解决实际工程问题。
技能目标:1. 学生能够正确使用传感器进行数据采集,并进行简单的数据处理;2. 学生能够根据实际需求,选择合适的传感器及其配套设备;3. 学生能够运用传感器相关软件进行数据采集、处理和分析;4. 学生能够通过团队协作,完成传感器应用项目的实践操作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对传感器技术及其应用的兴趣,激发学生的学习热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和可靠性;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与协作能力;4. 培养学生具备创新意识,能够从实际应用中发现问题、解决问题;5. 增强学生的环保意识,了解传感器在环保领域的应用。
本课程旨在让学生通过理论学习和实践操作,全面掌握传感器技术的基本知识和应用技能,培养学生在工程领域的实际操作能力,以及在实际工作中所需的专业素养和团队协作精神。
课程目标紧密联系课本内容,注重实用性,旨在提高学生的专业素养和工程实践能力。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 传感器基本概念:传感器定义、分类、特点及应用领域;- 教材章节:第一章 传感器概述2. 传感器工作原理:电阻式、电容式、电感式、压电式等传感器的工作原理;- 教材章节:第二章 传感器工作原理3. 传感器性能参数及测试方法:灵敏度、精度、线性度、重复性等参数的测试方法;- 教材章节:第三章 传感器性能参数与测试方法4. 传感器在工程领域的应用:介绍传感器在工业、医疗、环保等领域的具体应用案例;- 教材章节:第四章 传感器应用实例5. 传感器选型与配套设备:根据实际需求,选择合适的传感器及其配套设备;- 教材章节:第五章 传感器选型与配套设备6. 数据采集与处理:传感器数据采集、处理和分析的方法;- 教材章节:第六章 数据采集与处理7. 传感器实践操作:开展团队协作,完成传感器应用项目的实践操作;- 教材章节:第七章 传感器实践操作教学内容安排和进度:1. 前四章节内容,共计12学时,进行理论教学;2. 第五、六章节内容,共计6学时,进行实践操作教学;3. 第七章节内容,共计6学时,开展团队协作项目实践。
河北科技大学
课程设计报告
学生姓名:陈超学号:14L0751002 专业班级:电信L141
课程名称:传感器原理及应用
学年学期:2016 - 2017 学年第 1 学期指导教师:陈书旺
2 0 1 6 年12 月
课程设计成绩评定表
学生姓名陈超学号14L0751002 成绩
专业班级电信L141 起止时间2016.12.19~2016.12.23设计题目光控报警指示器
指
导
教
师
评
语
指导教师:陈书旺
年月日
目录
一、绪论 (1)
二、概述 (1)
三、总体设计 (2)
1.电路原理图 (2)
2.基本原理 (2)
3.相关元器件说明 (3)
4.元器件明细表 (6)
5.调整与测试 (6)
6.反思 (7)
7.实物图 (7)
四、心得体会 (8)
五、参考资料 (9)
一、绪论
传感器本来就是基于一系列效应制造出来的,目前应用的效应很多,比如压电效应、压阻效应等等,还有一些效应是我们未知的,等着我们去认识。
随着计算机、电子技术以及制造加工技术的发展,传感器也进入高速发展时期,这些技术都是开发和设计传感器的基础。
高科技含量的传感器是未来产业化的一个方向。
传感器的感应元件、传感器保护的基础都是各种材料,随着人们对新材料性能的掌握,将大大促进传感器的发展。
近年,广泛应用的材料有陶瓷、光纤、高分子有机材料等。
影响传感器的性能因素很多,有系统的,还有检测的。
随着检测技术跟精密制造的发展,这方面也将得到大大提高。
物联网的横空出世,传感器应用也在不断拓展。
近些年,地震灾害、海啸灾害、食品危机不断,对研究人员来说,也是个挑战,开发出各种传感器检测这些现象的发生,及早预警。
以前的传感器一般只能检测一种物理量,一个系统光传感器就需要很口。
现在,已经出现了多功能和集成化的传感器,比如温湿度和检测各种气体的集成传感器,这也将是以后发展的一个趋势。
有些精密仪器或设备,体积本身就小,还需要接上各种传感器进行感知和控制,这也对传感器提出了更高的要求。
二、概述
这次设计一共采用了两个电阻10K 100K,9012三极管,9014三极管和放光二极管以及核心元器件光敏电阻。
仿真我用滑动变阻器代替了光敏电阻
1.电路原理图
2.基本原理
电相关元器件说明
(1)9014三极管NPN
集电极最大耗散功率为:PCM=0.4W(Tamb=25℃)集电极最大允许电流ICM=0.1A
集电极基极击穿电压BVCBO=50V
集电极发射极击穿电压BVCEO=45V
发射极基极击穿电压BVEBO=5V
集电极发射极饱和压降VCE(sat )=0.3V (IC=100mA; IB=5mA) 基极发射极饱和压降VBE(sat)=1V (IC=100mA; IB=5mA) 特征频率fT=150MHz
HFE : A=60~150; B=100~300; C=200~600; D=400~1000
9012三极管
PNP
集电极
-发射极电压 -30V 集电极-基电压 -40V 射极-基极电压 -5V 集电极电流 0.5A 耗散功率 0.625W 结温 150℃
特怔频率 最小 150MHZ
放大倍数:D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300
(2)光敏电阻
光敏电阻(photocell,注意:光
电池室photovoltaic cell)又称光敏
电阻器(photoresistor or
light-dependent resistor,后者缩
写为ldr)或光导管
(photoconductor),常用的制作材
料为硫化镉,另外还有硒、硫化铝、
硫化铅和硫化铋等材料。
这些制作材
料具有在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。
这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而
改变的电阻器,又称为光电导探测器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。
还有另一种入射光弱,电阻减小,入射光强,电阻增大,这里用的是前一种。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。
常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。
光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。
入射光消失后,由光子激发产生的电子—空穴对将复合,光敏电阻的阻值也就恢复原值。
在光敏电阻两端的金属电极加上电压,其中便有电流通过,受到一定波长的光线照射时,电流就会随光强的增大而变大,从而实现光电转换。
(3)发光二极管
发光二极管简称LED,它是半
导体二极管的一种,可以把电能
转化成光能。
发光二极管与普通
二极管一样是由一个PN结组成,
也具有单向导电性。
LED只能往一个方向导通(通
电),叫作正向偏置(正向偏压),
当电流流过时,电子与空穴在其
内复合而发出单色光,这叫电致
发光效应,而光线的波长、颜色跟其所采用的半导体材料种类与掺入的元素杂质有关。
具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点。
其工作电压很低(有的仅一点几伏),工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光),抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长,通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。
由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器。
把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管,每个数码管可显示0~9,10个阿拉伯数字以及A,B,C,D,E,F等部分字母(必须区分大小写)。
随着发光二极管高亮度化和多色化的进展,应用领域也不断扩展。
从较低光通量的指示灯到显示屏,再从室外显示屏到中等光通量功率信号灯和特殊照明的白光光源,最后发展到右上角的高光通量通用照明光源。
2000年是时间的分界线。
在2000年已解决所有颜色的信号显示问题和灯饰问题,并已开始低、中光通量的特殊照明应用,而作为通用照明的高光通量白光照明应用,似乎还有待时
日,需将光通量进一步大幅度提高方能实现。
当然这也是个过程,会随亮度提高和价格下降而逐步实现。
3.元器件明细表
名称型号规格数量
光敏电阻5537 1
三极管9014 1 发光二极管SM210363 3 三极管9012 1
电阻10K 1
100k 1
5.调整与测试
在连接元器件的时候需要在电路板上对元器件进行布局,然后根据仿真图的电路走线进行连接,这样可以做到事半功倍的效果,减少后期电路复杂看不清元器件的焊接关系,电源头我采用了USB 接口,因为工作电压5V就行,所以使用普通的充电宝就行,在连接的过程中特别注意三极管的发射极集电极和基级,三极管很脆弱,一接反,三极管直接烧毁,所以在连接前先查相关资料,搞清楚实物三极管的引脚图,在调试的过程中,为了使光敏电阻的感光更加灵敏,我接进去一个滑动变阻器,方便调节阻值的大小。
使光敏电阻在弱光的照射下,也会引起发光二极管的点亮
6.反思
根据自己的学习设计出一个简单的传感器控制的电路,虽然难度上不是很大,可也费了不少的心思,万事开头难,迈出第一步,相信以后的道路都会好走的,以后我会更加认真的学习,是自己在专业上有更大的成就
7.实物图
四、心得体会
学习了传感器课程,能自己动手做出一些小的控制电路,是我们最基本应该掌握的,作为一个专业人士,首先我们要搞清楚各个传感器原件的工作原理,来避免元器件的损坏,这是我们学习的第一步,也是最最需要的专业知识。
电子产品如今越来越多的融入人们的生活,社会上对此专业人才的需求也势必越来越多,虽然专业道路上有许多坎坷,只要我们肯于实践,相信会迎刃而解。
五、参考资料
1模拟电子技术基础张凤凌主编中国电力出版社
2传感器工作原理及应用实例陈书旺宋立军许云峰北京邮电大学出版社。