气压传感器课程设计
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电子气压测量仪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子气压测量仪的工作原理,掌握其操作方法。
2. 学生能掌握气压与海拔、天气变化之间的关系,并运用电子气压测量仪进行数据收集。
3. 学生了解气压单位及其换算方法。
技能目标:1. 学生能够正确使用电子气压测量仪进行气压测量,并准确读取数据。
2. 学生能够分析气压数据,预测天气变化趋势。
3. 学生能够通过实际操作,培养实验操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对大气科学产生兴趣,提高对自然现象的观察和探索欲望。
2. 学生能够认识到气压测量在生活中的实际应用,增强学以致用的意识。
3. 学生在实验过程中,培养严谨、求实的科学态度和环保意识。
课程性质:本课程为科学实验课,通过实际操作,让学生掌握电子气压测量仪的使用方法,并运用其进行气压测量和数据分析。
学生特点:六年级学生具备一定的科学知识基础和实验操作能力,对新鲜事物充满好奇,善于观察和思考。
教学要求:结合学生特点,注重实践操作,强调团队合作,提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
同时,关注学生情感态度的培养,激发学生对科学探究的兴趣。
通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电子气压测量仪的原理与构造:介绍电子气压测量仪的工作原理、主要部件及其功能。
- 教材章节:第三章《大气压力》第四节《气压测量仪器》- 内容列举:电子气压计原理、传感器、显示装置等。
2. 电子气压测量仪的操作方法:详细讲解电子气压测量仪的使用步骤、注意事项及维护保养。
- 教材章节:第三章《大气压力》第五节《气压测量实验》- 内容列举:开关机、校准、测量、数据读取、仪器的保养与维护等。
3. 气压与海拔、天气的关系:分析气压与海拔、天气变化之间的联系,掌握气压数据在天气预报中的应用。
- 教材章节:第四章《大气与天气》第一节《气压与天气》- 内容列举:气压与海拔的关系、气压与天气变化的关联等。
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。
传感器课程设计论文短篇一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握传感器的基本原理、种类和应用,能够运用传感器解决实际问题。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生需要了解传感器的定义、工作原理和特点,掌握常见传感器的结构和使用方法,了解传感器在现代科技领域的应用。
2.技能目标:学生能够运用传感器进行数据采集和处理,能够独立完成传感器实验,具备分析和解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对传感器的兴趣,提高学生创新意识和实践能力,使学生认识到传感器在生活和科技中的重要作用,培养学生的社会责任感。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下三个方面:1.传感器的基本原理:介绍传感器的定义、分类和基本工作原理,使学生了解传感器是如何将非电学量转换为电学量的。
2.常见传感器的结构和使用:详细讲解各种常见传感器的结构、特性及应用,如温度传感器、压力传感器、光传感器等,让学生掌握传感器的选用和安装方法。
3.传感器在实际应用中的案例分析:通过分析实际案例,使学生了解传感器在现代科技领域中的应用,如智能家居、自动驾驶、工业自动化等。
三、教学方法为了达到课程目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解传感器的基本原理、结构和应用,使学生掌握传感器的相关知识。
2.案例分析法:分析实际案例,使学生了解传感器在现代科技领域中的应用,提高学生的实践能力。
3.实验法:让学生动手完成传感器实验,培养学生的实践能力和创新意识。
4.讨论法:学生进行分组讨论,激发学生的思考,培养学生解决问题的能力。
为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的传感器教材,为学生提供系统的学习资料。
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:制作精美的PPT、教学视频等,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备各种传感器设备和相关实验器材,确保学生能够完成实验任务。
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。
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。
传感器课程设计20页一、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,培养学生动手能力和创新思维,提高学生对传感器技术的认识和理解。
知识目标:了解传感器的基本概念、分类和特性;掌握传感器的选型、安装和调试方法;了解传感器在自动化系统和智能制造中的应用。
技能目标:能够根据实际需求选择合适的传感器,进行电路设计和系统集成;能够使用传感器进行数据采集和分析,解决实际问题。
情感态度价值观目标:培养学生对科技创新的兴趣和热情,提高学生责任感和社会使命感,使学生认识到传感器技术在现代社会中的重要性。
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、性能参数和应用领域。
1.传感器的基本原理:电阻式、电容式、电感式、霍尔效应、光电效应等传感器的原理和特点。
2.传感器的性能参数:灵敏度、迟滞、重复性、线性度、分辨力等参数的定义和计算。
3.传感器的应用领域:工业自动化、智能交通、生物医学、环境监测等领域的传感器应用案例。
4.传感器选型、安装和调试:根据实际需求选择合适的传感器,了解传感器的安装和调试方法。
5.传感器与微处理器的接口技术:了解传感器与微处理器的接口方式,掌握接口电路的设计方法。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1.讲授法:通过教师讲解,使学生掌握传感器的基本原理和性能参数。
2.讨论法:引导学生参与课堂讨论,提高学生对传感器应用案例的分析和评价能力。
3.案例分析法:分析实际应用案例,使学生了解传感器在各个领域的应用,提高学生的实践能力。
4.实验法:学生进行实验,使学生掌握传感器的选型、安装和调试方法,培养学生的动手能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用国内权威出版社出版的传感器教材,保证课程内容的科学性和系统性。
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PPT、视频等多媒体资料,提高课堂教学效果。
前言随着科技的不断发展,许多新型传感器逐渐被应用到生产和生活中。
其中,压力传感器是一种非常常见的传感器。
本文将为大家介绍关于压力传感器的实验教案,希望能够帮助到大家。
第一部分:实验简介本次实验的目的是探究压力传感器测量压强的原理和方法,同时学习该传感器的基本使用方法。
在实验中,我们将使用Arduino开发平台来对压力传感器进行测试,并基于测试结果进行数据分析。
第二部分:实验步骤1.实验前准备准备材料:Arduino开发板、数字压力传感器、杜邦线、电阻器、USB数据线、计算机。
2.硬件接线将多个杜邦线连接到数字压力传感器的引脚上。
连接方法如下:-GND连接到GND引脚;-VCC连接到VCC引脚;-Output连接到Arduino开发板的A0引脚。
在VCC和GND两个引脚之间,需要使用一个10KΩ 电阻器进行串联。
3. 软件编程打开Arduino开发平台,然后编写程序。
代码如下:void setup() {Serial.begin(9600);}void loop() {float voltage = analogRead(A0) * (5.0 / 1023.0);float pressure = (voltage - 0.5) * 100 / 4.5;Serial.print("Pressure: ");Serial.print(pressure);Serial.print(" kPa");delay(500);}将代码复制到Arduino开发平台中,然后上传到开发板中。
4. 实验过程将数字压力传感器置于实验台上,然后使用箍子将其夹在两个木板之间。
手轻按数字压力传感器的中央部位,然后观察监测结果。
数据即会从串口中输出。
第三部分:实验结果分析我们可以在串口监视器中看到输出结果。
通过实验测试和代码调整,我们可以得到数字压力传感器的输出值,进而得到压力值。
在计算机中,我们可以使用Excel表格进行数据分析和绘图。
《气压计原理》教学设计气压计原理教学设计1. 引言本教学设计旨在介绍气压计的原理和工作原理,帮助学生更好地理解气压计在气象学和实际应用中的重要性。
通过本课程,学生将研究气压的测量方法以及气压计的种类和原理。
2. 教学目标- 了解气压的概念及其在天气预测和气象学中的作用。
- 理解气压计的基本原理和工作原理。
- 掌握常见气压计的种类和使用方法。
- 能够正确操作和读取气压计测量结果。
3. 教学内容3.1 气压的概念和作用- 介绍气压的定义,并解释其在大气科学和气象学中的重要性。
- 解释气压与天气变化的关系,如高压和低压系统对天气的影响。
3.2 气压计的种类和原理- 介绍常见的气压计种类,如水银气压计、空气压力计和电子气压计等。
- 分别讲解每种气压计的工作原理和测量方法。
3.3 气压计的使用和操作- 演示如何正确使用气压计进行气压测量。
- 说明如何读取和解释气压计的测量结果。
- 强调使用气压计时的注意事项和常见误差的避免方法。
4. 教学方法- 理论讲授:通过互动讲解的方式介绍气压的概念、气压计的种类和原理等内容。
- 实践操作:组织学生进行气压计的实际使用和测量操作,引导学生掌握正确的使用技巧。
- 小组讨论:组织学生分组讨论气压计的应用场景和实际案例,促进学生思维的拓展和问题解决能力的提高。
5. 教学评估- 定期进行课堂小测验,检验学生对研究内容的掌握程度。
- 结合实际案例和问题,组织学生进行小组讨论和展示,评估学生的思维能力和应用能力。
6. 参考资料1. Smith, J. W. (2015). Introduction to Atmospheric Science. Cambridge University Press.2. Zhang, Y. (2020). Meteorology: An Introduction. Springer.以上是《气压计原理》教学设计的基本内容。
通过本设计,学生将能够全面了解气压计的原理和使用方法,并学会运用气压计进行气象观测和天气预测。
传感器课课程设计仿真一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握传感器的基本原理、类型和应用,提高他们在实际工程中的分析和解决问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:•了解传感器的基本概念、原理和特性;•掌握不同类型传感器(如温度、压力、流量等)的工作原理和应用场景;•理解传感器信号的处理和分析方法。
2.技能目标:•能够正确选择和使用传感器进行数据采集;•能够使用仪器仪表进行传感器性能测试;•能够运用传感器技术解决实际工程问题。
3.情感态度价值观目标:•培养学生的创新意识和团队合作精神;•增强学生对工程实践的兴趣和责任感;•提高学生对科技发展的敏感度和适应能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器的基本概念、原理、类型和应用。
具体安排如下:1.传感器的基本概念和原理:介绍传感器的作用、分类和性能指标,阐述传感器的工作原理和信号处理方法。
2.常见传感器的类型和应用:详细讲解温度传感器、压力传感器、流量传感器等常见传感器的工作原理、特点和应用场景。
3.传感器信号的处理和分析:介绍传感器信号的处理方法,包括信号滤波、线性化、校准等,以及信号分析 techniques 在实际工程中的应用。
4.传感器在工程实践中的应用:通过案例分析,使学生了解传感器在各种工程领域中的应用,提高他们解决实际问题的能力。
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,包括:1.讲授法:通过讲解传感器的基本概念、原理和应用,使学生掌握传感器的相关知识。
2.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和经验,提高学生的思维能力和团队协作能力。
3.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生了解传感器在工程中的应用,提高他们解决实际问题的能力。
4.实验法:安排实验室实践活动,使学生在动手操作中掌握传感器的使用方法和技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
气压传感器课程设计专业:电气工程及其自动化学号:B13043707姓名:程珍珍摘要传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。
可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。
由此可见,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。
世界各国都十分重视这一领域的发展。
相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。
US9111-015S是气压传感器的一种主要用于,汽车轮胎压力检测,医疗设备等,是一种价格低廉,经济实用传感器。
关键词:传感器US9111-015S 运算放大器目录第一章传感器的重要性介绍 (1)第二章气压传感器介绍 (3)2.1 概述 (3)2.2 工作原理 (3)2.3 气压传感器定义 (3)2.4 关于US9111-015S气压传感器 (4)第三章LM358运算放大电路 (5)3.1概论与特点 (5)3.2应用示例 (6)3.2.1反向放大器 (6)3.2.2正向放大器 (7)3.2.3封装外形图 (7)第四章硬件电路设计 (9)4.1传感器电路工作原理 (9)4.2传感器的工作模块 (9)心得体会 (12)参考文献 (13)附录:气压检测总电路图 (14)第一章传感器的重要性介绍新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。
因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。
现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到fm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到s 的瞬间反应。
传感器原理与应用课程设计专业:测控技术与仪器设计题目:气压传感器检测设计学生姓名:班级:测控学号:指导教师:分院院长:教研室主任:电气工程学院摘要传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。
可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。
由此可见,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。
世界各国都十分重视这一领域的发展。
相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。
US9111-015S是气压传感器的一种主要用于,汽车轮胎压力检测,医疗设备等,是一种价格低廉,经济实用传感器。
关键词:传感器US9111-015S 运算放大器目录第一章传感器的重要性介绍 (1)第二章气压传感器介绍 (3)2.1 概述 (3)2.2 工作原理 (3)2.3 气压传感器定义 (3)2.4 关于US9111-015S气压传感器 (4)第三章LM358运算放大电路 (5)3.1概论与特点 (5)3.2应用示例 (6)3.2.1反向放大器 (6)3.2.2正向放大器 (7)3.2.3封装外形图 (7)第四章硬件电路设计 (8)4.1传感器电路工作原理 (8)4.2传感器的工作模块 (8)心得体会 (11)参考文献 (12)附录:气压检测总电路图 (13)第一章传感器的重要性介绍新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。
因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。
现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到fm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到s 的瞬间反应。
此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。
显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。
许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。
一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。
什么叫传感器?传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置;简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。
所以它由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成,有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号,本身就构成传感器。
敏感元器件品种繁多,就其感知外界信息的原理来讲,可分为①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。
②化学类,基于化学反应的原理。
③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。
通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类(还有人曾将传感器分46类)。
因为传感器用于各行各业,加之这些年来,家用电器、汽车、信息产业三方面的飞速发展,对传感器需求大增,所以传感器制造业发展很是快,形成独立的产业,这就拉动了工业设备,特别是半导体设备制造业的发展,所以中国有必要特别关注传感器的开发,因为传感器的科学原理多,技术密集,具有多样性、边缘性、综合性和技艺性,需要多学科、多种高新技术配合;又虽然具有高附加效益,但本身价格不高,所以要推动传感器产业的发展,是有难度的串感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。
可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。
由此可见,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。
世界各国都十分重视这一领域的发展。
相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。
第二章气压传感器介绍2.1 概述气压传感器用于测量气体的绝对压强。
主要适用于与气体压强相关的物理实验,如气体定律等,也可以在生物和化学实验中测量干燥、无腐蚀性的气体压强。
2.2 工作原理某些气压传感器主要的传感元件是一个对压强敏感的薄膜,它连接了一个柔性电阻器。
当被测气体的压强降低或升高时,这个薄膜变形,该电阻器的阻值将会改变。
电阻器的阻值发生变化。
从传感元件取得0-5V的信号电压,经过A/D转换由数据采集器接受,然后数据采集器以适当的形式把结果传送给计算机。
某些气压传感器的主要部件为变容式硅膜盒。
当该变容硅膜盒外界大气压力发生变化时,单晶硅膜盒随着发生弹性变形,从而引起硅膜盒平行板电容器电容量的变化。
2.3 气压传感器定义国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。
气压传感器是由一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动化检测和控制的首要环节。
气压传感器感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。
2.4 关于US9111-015S气压传感器Us9111-015s是气压传感器的一种主要用于,汽车轮胎压力检测,医疗设备等,是一种价格低廉,经济实用传感器。
其结构如下图2-1所示,其内部结构和引脚图如下图2-2所示。
利用电桥法来进行试验,其电压范围为3-15V。
图2-1 Us9111气压传感器结构图图2-2 Us9111的内部结构和引脚图第三章LM358运算放大电路3.1概论与特点LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
1、大直流电压增益:100dB2、工作电压范围宽:(3-32V)3、输出电压变率:(0-1.5V)4、采用双列直插8脚塑料封装和微形的双列8脚塑料封装内电路框如图3-1所示。
图3-1 内电路框图引出脚功能如表3-1所示。
表3-1 引出脚功能极限参数如表3-2所示。
表3-2 极限参数3.2应用示例3.2.1反向放大器图3-2反向放大器3.2.2正向放大器图3-3正向放大器3.2.3封装外形图LM358封装外形图如图3-7所示。
图3-4封装外形图第四章硬件电路设计4.1传感器电路工作原理气压传感器的工作原理,本质上是惠斯通电桥,这里采用的是最常见的气压传感器。
它得到广泛应用的原因是温度特性好,减小温度变化带来的误差。
气体的压力使得电桥不平衡,从而产生一个差动的输出信号,这种结构的基本特性之一是它的差动输出电压U与偏置电压 U成正比关系,这种关系隐含压力测量精度直接决定偏置电源的容限值,当四个桥臂电阻达到相应的关系时,电桥输出为零,或则就有电压输出同时,它也能提供一种温度补偿最通用的方法。
本实验研究压力传感器电路如图4-1所示,为压力传感器的电路,其由三部分组成(1)电源电路部分;(2)电桥电路部分;(3)放大电路部分。
图4-1 气压检测总电路图4.2传感器的工作模块V为+15V,经过R1与R2分如图4-2示,传感器采用恒压源供电,CC压(电容起滤波作用),点1、2、3三点处有相同电压1U :12CC 12U R *V /R R =+根据上式,带入数据1R =4K3,2R =4K3,CC V =12V ,求得1U 6V =。
图4-2电源电路如图4-3所示气压传感器连接,气压传感器US9111-015S 的稳定电压是3-12V 。
图4-3气压传感器连接最后经过放大部分,如图4-4,为压力传感器的微弱电压输出的放大电。
路。
分析它是一个差分放大电路,其放大倍数为A R7/R4图4-4 差分放大部分连接电路,接入+12V电压,输出端连入示波器,当传感器接收压力变化时,示波器所显示的电压位置发生变化。
经过调试,布线,完成电路,试验成功。
心得体会经过为期一周的气压传感器课程设计,我在很多方面都有了相当大的收获。
传感器,运算放大器等,联系到很多方面的知识,让我们充分联系平时所学知识,全力以赴。
它不仅是我巩固了之前所学的知识,加深了对学过知识的印象,还使我发现了自己对理论知识掌握还不够扎实,对一些知识点存在着错误的认识。
通过这次课程设计,我明白了,学习是一个长期积累的过程,在以后的学习生活乃至工作中,都要不断努力学习理论知识,不断提高自己的理论素质。
在这一周的时间里,我有很多搞不明白的问题,但是经过同学们的指点,就会有种豁然开朗的感觉,那些问题也就迎刃而解,可见团队合作的重要性,我们做学问绝对不能闭门造车。
在最初拿到“气压传感器检测”这一题目的时候,我着手通过图书馆以及网络,开始相关查询资料,了解一些电路结构原理,参数性能等。
在这一过程中,收获颇丰,学习到了很多新的知识,对一些知识点有了更深刻的认识和见解。
在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。
在最后,回想整个课程设计,我们看到了同学们专心研究,忙碌的身影,看到了学院领导和老师对我们严厉的监督和热情的指导。
总之,这次课程设计让我收获颇丰,在以后的学习生活中,我一定会更加努力,满怀激情去面对!总结人姓名:邵荣超2012.12.11参考文献[1] 刘刚.雷鑑铭.高俊雄.陈涛. 微电子器件与IC设计. 基础科学出版社[2] 康华光.陈大钦.张林. 模拟电子技术基础. 高等教育出版社[3] 钟文耀.郑美珠. CMOS电路模拟与设计. 科学出版社[4] 张淑清. 单片机原理及应用技术. 国防工业出版社[5] us9111引脚图. 百度文库附录附录:气压检测总电路图。