2009级自动化《传感器原理及应用课程设计》计划、说明书-end

计算机应用专业2012级传感器原理及应用课程设计计划日照职业技术学院信息工程学院2013年12月13日2012级计算机应用专业传感器原理及应用课程设计计划安排一、课程设计时间课程设计时间为1周，在教学周第18周进行。

二、课程设计地点方案设计以及相关的调试在信息工程学院实验室进行。

三、课程设计主要内容（一）设计题目1：路灯光照强度自动检测、显示、报警、控制系统设计主要要求：设计一个路灯光照强度自动检测、显示、报警、控制系统，实现光线弱、适宜、强三档光强的分档指示、报警，并实现对光照强度的输出控制。

1．方案的设计1）明确设计任务，了解常用各种光导管的外形及型号。

做市场调研确定路灯光照强度自动检测系统所用的光电传感器类型及型号；2）根据人眼对光强的感应程度划分弱光、强光、适宜三种不同情况下的光强范围，确定不同光照条件下光电传感器的输出范围；3）传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成，完成至少三种不同光照条件下的检测、显示、报警、控制系统方案的论证和设计（方案不唯一）；4）完成路灯光照强度自动检测、显示、报警、控制系统电路方框图、电路原理图的设计；5）完成路灯光照强度自动检测、显示、报警、控制系统中核心芯片的选型、系统中元件参数的计算（备注：1. 含各种元件参数的计算过程或依据；2. 选定最接近计算结果的元件规格）；6）完成系统仿真调试。

2．仿真调试方案1）利用Workbench或Pspice等软件仿真，得出主要信号输入输出点的波形，根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性；2）给出系统整机电路图（利用PROTEL软件做出原理图SCH文件和PCB文件）。

3．完成课程设计报告。

（二）设计题目2：酒精浓度自动检测、显示、报警、控制系统设计主要要求：设计一个模拟酒精浓度检测仪，功能如下：1）实现十档自动显示；2）实现通过、警告、超标三种状态的显示，提示，警告、超标报警；3）实现警告、超标状态的输出信号控制。

摘要摘要介绍一种光控灯控制器的组成、性能，适用范围及工作原理，并给出了电路原理图及元件参数选择。

光控灯控制器可以自动实现光线较暗时，二极管变亮，既方便又实用。

此控制器经济实用，即使一般的微弱光线也能是二极管发光。

这是我首次课程设计，时间仓促，加之我水平有限，没有设计经验，在本文中有不当之处，希望老师与读者提出意见，帮助完善设计。

关键字：光线、控制器、开关、二极管，发光。

目录目录摘要第一章课程设计内容及要求 (1)1.1课程设计题目 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 设计内容 (1)1.4 结论 (2)第二章设计计划与方案论证 (3)2.1 设计思路来源 (3)2.2 设计电路思路 (3)2.3 方案论证（电路原理） (4)第三章设计方案实现 (5)3.1 元件清单 (5)3.2 相关元器件的说明和介绍 (5)3.2.1光敏电阻 (5)3.2.2 发光二极管 (8)3.2.3 三极管 (9)测控系统综合设计总结 (10)参考文献 (11)附录 (10)第一章课程设计内容及要求1.1课程设计题目《光敏自动控制照明灯》1.2 设计目的（1）培养学生测控系统的设计能力。

（2）系统训练典型传感器的应用能力。

（3）提高传感器及其应用电路的调试能力。

（4）重点掌握典型传感器的应用方法、测量范围、应用电路以及检测精度与误差等解决实际工程问题的方案和操作方法。

1.3 设计内容（1）提出总体设计方案；（2）应用传感器实验设备与自制电路系统进行设计；（3）系统硬件电路调试；（4）撰写课程设计论文；（5）完成课程设计答辩。

（6）以下题目由学生任选其一完成。

设计题目A类1）直流电压传感器检测电路；2）交流电压传感器检测电路；3）直流电流传感器检测电路；4）交流电流传感器检测电路；5）电阻传感器检测电路；6）电容传感器检测电路；7）电感传感器检测电路。

主要参数：供电电源、测量范围、测量精度、线性度、输出类型（电压/电流）等。

《传感器原理与应用》课程设计报告磁电式轮速传感器系统设计一、设计目的本课程设计的目的在于运用掌握的传感器原理知识，设计出磁电式轮速传感器系统，并通过实验验证其性能与精度。

二、设计方案本设计采用磁电式轮速传感器，主要由传感器、信号调理电路和微处理器电路三部分组成。

1.传感器：使用磁电式传感器，将磁场和力学量相互转化，测量出和转速大致成正比的电信号，其结构一般包括恒磁场部分和感应电路部分。

本设计采用了典型的霍尔效应式磁电式传感器，由恒磁场部分、霍尔元件和电路电阻组成，具有输出电压与转速成正比的特点。

2.信号调理电路：对从传感器获取的信号进行条件调理，使其能够用于微处理器的输入。

本设计采用了电压跟随放大电路，将输入信号放大并滤波后，使其成为范围较小、不易受到干扰的数字信号。

3.微处理器电路：负责接收电压跟随放大电路产生的信号，进行AD转换和数据处理后输出结果。

在设计时本设计采用了单片机AT89C52作为微处理器，使用C语言编程完成相应的控制程序。

三、系统设计1.传感器磁电式传感器是实现磁场和力学量的相互转化的传感器。

在磁场的作用下，感应物理量的变化，将其转化为电信号输出。

本设计采用了霍尔效应式磁电式传感器，传感器由霍尔元件和恒磁场部分组成。

将霍尔元件置于从发电机输出卡扣中传来的磁场中，当轮子转动时，该磁场也随之旋转，在霍尔元件上产生了交变的磁场，领域幅值VH变化，经过电阻调整后，通过滤波电路产生输出电压VS，此电压与转速呈线性相关。

在选择霍尔效应式传感器时需要注意以下几点：(1) 常分辨率：以传感器测量出的最小恒定采样步长ΔVS称之，单位为mV,与转速测量误差相关。

(2) 电压系数：传感器构成中所采用的压敏材料是否稳定，能否稳定输出标准的输出电压。

(3) 工作温度范围：传感器在正常工作条件下的温度范围。

(4) 工作电源：传感器的工作电源应与其他部件的工作电源兼容。

2.信号调理电路信号调理电路的目的是将传感器输出的电压信号进行放大、滤波和调整幅度，使其能被微处理器接收。

《传感器原理与应用》课程教学大纲英文名称 Principles and Applications of Sensor一、课程说明1.课程的性质传感器原理与应用是电子科学与技术等专业的一门重要的技术基础课。

本课程可为工程技术人员从事工程设计、科学研究提供必要的技术手段。

2.课程的目的和任务本课程主要介绍传统传感器的传感机理、结构、测量电路和应用方法，并对当代新型传感器的发展状况与应用作以简要介绍。

本课程的任务是使电子科学与技术专业学生在传感技术方面具有较广的知识，了解工程检测中常用传感器的结构、工作原理、特性、应用及当代传感器的发展方向。

使学生掌握传感器静态、动态的数学模型的推导以及系统的分析方法，并结合实际应用例，培养和锻炼学生去组建非电测量和控制系统的实际能力。

3.适应专业电子信息专业、机械电子工程专业4.学时与学分36学时，2学分5.先修课程高等数学、普通物理、工程力学、模拟电子电路、数字电子电路等。

6.推荐教材传感器原理与应用（第二版）黄贤武、郑筱霞编著电子科技大学出版社，2001年9月参考教材：1）唐贤远等编著.传感器原理及应用 .西安：电子科技大学出版社，2000年12月2）郁有文等编著.传感器原理及工程应用. 西安：西安科技大学出版社，2000年8月3）王化祥等编著.传感器原理及应用.天津：天津大学出版社，1998年3月第二版7.主要教学方法与手段本课程在内容上应尽量联系实际，在讲解上着重物理概念的阐述，讲清结构、原理、特性，不进行复杂的数学推导，必要时直接引用公式。

力求做到重点突出，由浅入深，便于学生理解、掌握和选用。

在应用方面介绍相关典型物理量测量的例子，使学生对传感器有一个实用的概念。

对于更深入的问题，学生可参阅相关参考资料。

教学应以课堂讲授为主，为使学生在较少的学时内获取更多的信息，教学中应辅之以多媒体、电视教学片及各类传感器、测试仪器、测试装置等实物。

为培养学生的操作技能，本课程共开设实验课8学时，具体实验内容与所需实验仪器、设备见《传感器原理与应用》课程实验教学大纲。

传感器的原理及应用课程简介
1. 引言
传感器是现代科技中不可或缺的一部分，它能够将环境中的实际物理量转化为数字或模拟信号，用于测量、监测和控制各种系统。

本课程将介绍传感器的基本原理、不同类型的传感器以及它们在各个领域中的应用。

2. 传感器基本原理
• 2.1 传感器的定义
• 2.2 传感器的工作原理
• 2.3 传感器分类
• 2.4 传感器的特性
• 2.5 传感器的精度、灵敏度和分辨率
3. 常见传感器类型及其原理
• 3.1 温度传感器
• 3.2 湿度传感器
• 3.3 压力传感器
• 3.4 光敏传感器
• 3.5 加速度传感器
• 3.6 位移传感器
4. 传感器的应用领域
• 4.1 工业领域
• 4.2 农业领域
• 4.3 医疗领域
• 4.4 智能家居领域
• 4.5 环境监测领域
5. 传感器的未来发展趋势
• 5.1 微纳传感器
• 5.2 无线传感器网络
• 5.3 人工智能与传感器的结合
• 5.4 智能传感器的发展
6. 总结
本课程将帮助学习者了解传感器的基本原理、常见类型以及在不同领域中的应用。

通过学习本课程，学生将获得对传感器技术的深入理解，并能够掌握传感器在各个领域中的实际应用。

同时，本课程还将展示传感器技术的未来发展趋势，为学生提供参考和启示。

以上是对《传感器的原理及应用课程简介》的一个简单的概述，希望能够给大家提供一些帮助。

如果你对传感器技术感兴趣，那么这门课程将会是一个很好的选择。

希望你能够通过学习获得更多关于传感器的知识，并能够在实际应用中发挥出自己的才能。

传感器原理与应用课程设计一、引言传感器是指将物理量（如温度、压力、位移、力量等）转换成容易被人们获取和处理的电信号或其他形式输出的装置。

传感器广泛应用于各种领域，如机械制造、电子信息、环境保护、军事等。

传感器作为信息采集的重要手段，对现代社会的发展具有重要意义。

二、课程设计目标本课程设计旨在通过课堂教学和实验探究的方式，使学生了解传感器的原理和分类，并熟悉传感器的基本应用方式和实验技能，提高学生的实际操作能力。

三、课程设计内容本课程设计分为两个部分：课堂教学和实验探究。

3.1 课堂教学本部分主要介绍传感器的基本概念、原理、分类和应用范围等。

3.1.1 传感器的基本概念1.传感器的定义2.传感器的构成3.传感器的分类3.1.2 传感器的基本原理1.传感器的物理基础2.传感器的工作原理3.1.3 传感器的分类1.按测量的物理量分类2.按测量的方式分类3.按测量的精度分类3.1.4 传感器的应用1.工业自动化2.生产过程控制3.环境监测4.仪器仪表3.2 实验探究本部分将传感器的知识应用到实践操作中，主要包括以下实验内容：3.2.1 温度传感器实验1.温度传感器分类及选型2.温度传感器电路设计3.温度传感器实验数据处理3.2.2 压力传感器实验1.压力传感器分类及选型2.压力传感器电路设计3.压力传感器实验数据处理四、课程教学形式及评价方式本课程采用理论讲授和实验探究相结合的方式进行授课。

理论讲授内容由老师授课，实验探究内容由学生自主完成并进行数据处理和报告撰写。

本课程采用作业评价和实验报告评价相结合的形式进行考评，同时注重课程参与度和课堂表现。

五、课程教材与参考书目5.1 教材《传感器技术及其应用教程》华南理工大学出版社本课程教材5.2 参考书目1.《传感器原理及应用》电子工业出版社2.《传感器设计实例精选》机械工业出版社六、结论本课程设计旨在让学生深入理解传感器的原理和应用，掌握传感器实验技能，提高学生的实际操作能力。

传感器原理与应用课程设计一、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，掌握各类传感器的应用场景。

2. 使学生掌握传感器信号处理方法，了解传感器在物联网技术中的作用。

3. 引导学生了解传感器技术的发展趋势及其在智能生活、工业生产等领域的应用。

技能目标：1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力，提高实际操作技能。

2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，学会设计简单的传感器应用系统。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对传感器技术的好奇心和探究欲望，培养学习兴趣。

2. 培养学生具备团队协作意识，学会与他人共同解决问题，增强沟通与表达能力。

3. 增强学生的创新意识，培养敢于尝试、勇于实践的精神。

本课程针对高年级学生，结合传感器原理与应用的相关知识，注重理论联系实际，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，因材施教，使学生在掌握基本知识的基础上，提高解决实际问题的能力。

通过课程学习，培养学生对传感器技术的兴趣，激发创新思维，为我国传感器技术的发展储备人才。

二、教学内容1. 传感器基础知识：介绍传感器的定义、分类、工作原理及特性，对应教材第一章内容。

- 传感器定义与分类- 传感器工作原理及特性- 传感器应用领域2. 常见传感器及其应用：学习各类传感器的原理、性能、应用场景，对应教材第二章内容。

- 光电传感器- 磁电传感器- 压力传感器- 温度传感器3. 传感器信号处理：学习传感器信号的采集、处理与分析方法，对应教材第三章内容。

- 信号采集与放大- 滤波与信号处理- 数据传输与接口技术4. 传感器应用案例分析：结合实际案例，分析传感器在物联网、智能生活等领域的应用，对应教材第四章内容。

- 智能家居中的应用- 工业自动化中的应用- 医疗健康中的应用5. 传感器实验与设计：开展传感器实验，培养学生的动手操作能力，对应教材第五章内容。

- 实验原理与操作方法- 传感器应用系统设计- 创新实践与展示交流教学内容安排与进度：第一周：传感器基础知识第二周：常见传感器及其应用第三周：传感器信号处理第四周：传感器应用案例分析第五周：传感器实验与设计在教学过程中，教师需根据学生的实际情况，适当调整教学内容和进度，确保学生能够扎实掌握传感器原理与应用知识。

传感器原理与应用一、课程说明课程编号：090198Z10课程名称：传感器原理与应用/ Principles and Applications of Sensor课程类别：专业课学时/学分：32/2 （其中实验学时：6）先修课程：大学物理、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理适用专业：智能科学与技术、电子信息工程等教材、教学参考书：[1]童敏明,唐守锋,董海波.传感器原理与应用技术.北京：清华大学出版社.2012年；[2]吴建平.传感器原理及应用. 北京：机械工业出版社.2009年；[3],张靖.现代传感器技术.北京：电子工业出版社.2014年；[4]樊尚春.传感器技术及应用.北京：北京航空航天大学出版社.2010年。

二、课程设置的目的意义传感器技术是信息技术的核心之一，是电子、电气、自动化等信息及机械类专业必修的专业知识。

本课程主要针对以侧重于传感器选用为主要教学目标的专业设置，在学习传感器内部结构原理的基础上，增强对传感器的外部特性和检测接口电路的了解，通过理论教学与实验教学，使学生获得在工业、科研和生活中常用传感器的工作原理、性能特点、典型应用方法等方面的知识及初步实验操作技能。

在了解传感器原理特性与性能评价方法以及一般检测系统技术的基础上，结合典型案例分析学习，使学生具备根据实用需求，恰当选用传感器并确定参量检测系统解决方案的能力，为从事有关感测方面的技术工作奠定知识基础，培养分析、解决实际问题的能力以及创新意识。

三、课程的基本要求知识：掌握传感器与检测系统的基本概念和传感器的工作原理与外部特性，熟悉传感器的性能评价方法和常见检测电路；了解典型的机械、热、光、电、磁等物理参量传感器的结构原理及现代传感器的技术特点，掌握一般传感器的合理选择与应用方法。

能力：综合运用传感器与相关课程知识于一般实际感测问题，根据具体需求与环境、资源约束，明确主要技术指标，选择适用传感器并给出有效的系统解决方案或技术途径；在学习、研究和解决实际问题的过程中，积累经验知识、提高发现、分析、解决问题的能力。

传感器原理课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握传感器的基本原理、分类和应用。

知识目标包括：了解传感器的定义、作用和基本原理；掌握常见传感器的分类和特点；了解传感器在实际应用中的案例。

技能目标包括：能够分析传感器的性能指标；能够根据实际需求选择合适的传感器；能够进行传感器的简单安装和调试。

情感态度价值观目标包括：培养学生对传感器的兴趣和好奇心；培养学生对科学技术的尊重和热爱；培养学生的创新意识和实践能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个部分：传感器的基本原理、传感器的分类和应用。

首先，介绍传感器的定义和作用，让学生了解传感器在现代科技中的重要性。

然后，讲解传感器的基本原理，包括物理传感器和化学传感器的原理。

接着，介绍常见传感器的分类和特点，如温度传感器、压力传感器、光传感器等。

最后，通过实际案例分析，让学生了解传感器在各种领域的应用，如智能制造、智能家居、医疗健康等。

三、教学方法为了实现本节课的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先，采用讲授法，向学生讲解传感器的基本原理和分类。

其次，采用案例分析法，让学生通过分析实际案例，了解传感器在各种领域的应用。

再次，采用实验法，让学生亲自动手进行传感器的安装和调试，增强学生的实践能力。

最后，采用讨论法，鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的创新意识和团队合作精神。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：教材《传感器原理与应用》、参考书《传感器技术》、多媒体资料（包括图片、视频等）、实验设备（传感器、实验板等）。

这些教学资源将有助于丰富学生的学习体验，提高学生的学习效果。

五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

评估方式包括平时表现、作业、考试等。

平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，以考察学生的学习态度和兴趣。

作业主要评估学生的理解和应用能力，通过布置相关的练习题，让学生巩固所学知识。

传感器原理及应用教程专用学习教案一、教学内容本节课我们将深入探讨《传感器原理及应用》教材的第三章“传感器的工作原理”和第四章“传感器的应用”，详细内容包括但不限于传感器的基本概念、分类、工作原理以及在实际工程中的典型应用案例。

二、教学目标1. 理解并掌握传感器的基本原理及其在工程中的运用；2. 能够分析不同类型传感器的特性，并选择合适的传感器解决实际问题；3. 培养学生的实践能力，通过实际案例分析，增强学生将理论知识应用于实践中的能力。

三、教学难点与重点教学难点：传感器工作原理的理解、不同传感器特性的分析及其在复杂环境中的应用。

教学重点：传感器的基本原理、分类、选型和应用案例分析。

四、教具与学具准备1. 教具：传感器实物模型、演示板、PPT课件；2. 学具：实验手册、传感器组件、测量工具、实验报告册。

五、教学过程1. 引入实践情景：通过展示日常生活中的传感器应用实例，激发学生的兴趣；2. 理论讲解：介绍传感器的基本概念和分类；深入讲解传感器的工作原理；3. 例题讲解：结合实际案例，讲解传感器的选型和应用；4. 随堂练习：分组讨论，针对特定情景选择合适的传感器；5. 实验操作：分组进行传感器实验，观察并记录数据；指导学生分析数据，验证理论；六、板书设计1. 传感器的基本概念与分类；2. 传感器工作原理图解；3. 传感器选型及应用案例分析；4. 实验注意事项。

七、作业设计1. 作业题目：分析生活中至少三种不同类型的传感器应用，并说明其工作原理。

答案示例：温度传感器（如热敏电阻）在空调系统中的应用，压力传感器在汽车刹车系统中的应用等。

2. 实验报告：要求包括实验过程、数据记录、结果分析。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思本次课程的教学效果，针对学生的掌握情况调整教学方法；2. 拓展延伸：鼓励学生探索传感器的最新发展动态，了解其在高新技术领域的应用。

重点和难点解析1. 教学难点：传感器工作原理的理解；2. 教学重点：传感器选型及应用案例分析；3. 实验操作：观察并记录数据，分析数据，验证理论；4. 作业设计：生活中不同类型传感器的应用分析。