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` 《传感器与检测技术》题库
一、填空：
1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。
2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制电流时的霍尔电势大小。
3.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差电势组成的，其表达式为Eab（T，To）=TBATTBA0d)(NNln)TT(ek0。在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。
4.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下，其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分）
5. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电感量（①增加②减小③不变）
6. 仪表的精度等级是用仪表的（① 相对误差 ② 绝对误差 ③ 引用误差）来表示的
7 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（① 变面积型 ② 变极距型 ③ 变介电常数型）外是线性的。
8、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。
9、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。
10、在变压器式传感器中，原方和副方互感M的大小与原方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。
11、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件 和产生可用信号输出的转换元件以及相应的信号调节转换电路组成。
实用电子秤的设计与制作
一、 课程设计任务
1．设计框图
利用传感器与检测技术实验室已有的应变式称重台，将四片应变片采用全桥形式接入测量电路，经过运放OP07组成的仪表放大器放大，再由串行模数转换芯片TLC2543进行A/D转换，转换结果送入单片机STC12C5A60S2，通过74LS244驱动四位数码管显示。仪表放大器的输出需经采集卡采集，经过虚拟仪器软件分析，得到较好的线性度和灵敏度后，才能再送入AD芯片进行转换。系统框图如图1所示。
图1 电子秤系统框图
2．基本要求
(1) 掌握金属箔式应变片的应变效应。
(2) 掌握单臂、半桥和全桥电路的工作原理和性能。
(3) 利用multisim仿真软件，确定仪表放大器设计方案；应用运放OP07设计三运放仪表放大器，确定电路元器件具体参数；在通用板上制作电路板。
(4) 仪表放大器增益可调，放大倍数自行确定；应变电桥和放大电路应具有调零功能。
(5) 能够利用C51单片机编写正确程序，调试电路板，采集放大器的输出电压，并显示。
(6) 考虑A/D分辨率为20mV，要求灵敏度不低于40mV/20g。 (7) 利用虚拟仪器采集测量电路的输出电压至电脑中，并分析数据。要求非线性误差小于1.50%。
二、 设计总体要求
1．认真阅读本设计任务书，了解本设计的任务和要求。
2．认真复习《传感器与检测技术》和《单片机原理与应用》课程中有关应变式传感器和A/D转换、数码管显示的有关内容。
3．适当查阅一些与设计有关的参考资料，鼓励同学创新。
4．利用protues7.1画出系统完整电路图，包括仪表放大器和单片机系统两大部分。
5．特别要注意焊接装配的质量，认真搞好焊接装配工艺，焊接完毕后一定要细心检查有无错误、错焊元件、焊接点与接地点短路等。在焊接装配完成后，要认真检查部件的焊接情况，在与电路图反复对照确属无误后，方可接上直流电源，特别要注意电源接法。
6．精心调测，尽量得到较高的灵敏度和较低的非线性误差。
《装备制造技术｝２００９年第８期 高职院校《传感器与检测技术》课程改革研究与实践 何用辉 （福建信息职业技术学院，福建福州３５０００３） 摘要：针对高职院校《传感器与检测技术》课程教学中存在的问题，为了让学生更好地掌握传感器与检测技术基本应用知识和基本操 作技能，实现教育功能，提出了该课程改革的思路是开展理论与实践一体化的项目教学；通过对该课程教学改革研究与实践，阐述了 项目教学改革的实施要点和应用价值。 关键词：高职院校；传感器；检测技术；课程改革 、 中图分类号：Ｇ６４２．０ 文献标识码：Ｂ 传感器与检测技术是一门新兴边缘学科，集机械、电子、 电路、控制、光学、电磁学等知识于一体，涉及信息的获取、变 换、处理、显示等检测知识，是实践性很强的一门综合性应用 技术。现有本科和高职院校的机电、自动化和电子信息类等专 业，普遍开设有《传感器与检测技术》课程。 由于该课程涉及知识面广，内容丰富，且与生产实践联系 紧密，而学生缺乏生产实践经验，学习中总是感觉抽象难懂， 无法取得预期教学效果。现代高职教育的理念，要求以学生技 术应用能力培养和实践技能的训练为核心，组织和实施课程 教学。所以，高职院校应该充分挖掘传感器与检测技术的实际 应用特性，开展课程改革研究与实践。 １ 课程存在问题 现有的关于高职院校《传感器与检测技术》课程的教材， 仍然沿用了本科普通院校的组编方式，按照传感器的各种转 换原理，有条不紊的从一种传感器到另一种传感器进行组织 讲解，比如电阻式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、 ……，其特点是强调课程知识的完整性和系统性。这种教材组 编体系，决定了内容上对传感器与检测技术理论知识和系统 的讲解，很少甚至几乎没有什么实践性内容，学生学习和教师 教学也显得枯燥乏味；有实践性内容充其量也只能算是验证 性实验，学生在学习或实验中，缺乏主动性和探索性，不能真 正提升学生的实践能力，培养学生的分析和解决实际问题的 能力。 同时，现有的高职院校在《传感器与检测技术》课程的教 学方式上，仍然秉承着传统的教学方法，即使采用了现代多媒 体技术，也只不过用功能复杂的画面代替了功能单一的黑板。 这种教学过程中，教师和课本（或多媒体课件）是中心，完全忽 略学生的主体意识，学生没有真正融入教学环节。而且受学科 体系和传统教学组织的影响，理论教学与实践教学脱节，这种 传统的教学具有明显的先理论后实践的倾向，沿袭了本科高 校的做法，先学习抽象、枯燥的理论，然后再开展具体的实验， 使理论与实践脱节，既影响了教学效果，也造成了重复教学和 文章编号：１ ６７２—５４５Ｘ（２００９）０８－－０１ ８９—０２ 资源浪费，无法到达高职教育的培养目标。 ２课程改革的思路 现代高等职业教育的宗旨，是培养具有专业基本理论知 识和熟练的实践技能，适应生产、管理、经营、服务等工作一线 的高素质技能型人才，传统的教学模式，制约了职业教育功能 的发挥和培养目标的实现。这种高素质技能型人才培养目标 的实现，必须打破传统的课程知识体系和实施组织方式，以实 践技能培养为核心，对课程内容体系和教学方法进行深入的 改革研究与实践。 为了充分体现传感器与检测技术的生产实际应用，并结 合该课程的知识要点，研究采用具体的工程项目来组织教学 内容，比如，声光控照明线路设计与安装、电子秤的设计与制 作、热释电红外报警器的安装与调试等项目，来组织教学内 容，通过这些优化的工程应用项目来重构《传感器与检测技 术》课程的内容体系，融各种传感器与检测知识于不同工程项 目之中，从教材组编和教学内容上，展示高职教育技术应用的 特色。 在优化重构的《传感器与检测技术》项目式教学内容之 上，借助于专门开发的项目硬件实践平台，开展理论与实践一 体化教学，充分发挥学生的主体意识和角色作用，让学生边学 理论知识边实施项目工作，强化学生知识技术应用能力培养 和实践技能训练。 因此，通过研究分析与教学实践，笔者认为高职院校《传 感器与检测技术》课程改革的思路，应着力构建和实施一体化 项目教学系统。 ３课程改革的要点 为了更好到达现代高职教育对人才培养的要求，如前文 课程改革思路所述，本课程改革主要就是要有便于实施的一 体化的教学项目，深人研究和完善组织该课程一体化项目教 学的支撑体系，最终能实施开展《传感器与检测技术》一体化 项目教学。因此，在本课程教学改革实施过程中，特需通过深 收稿日期：２００９－０５—１１ 基金项目：福建信息职业技术学院教研教改课题（项目编号：Ｏ７２０２）的研究成果。 作者简介：何用辉（１９７９一），男，湖北潜江人，讲师，硕士，机电一体化专业主任，长期从事机电一体化和工业自动化方面的教学与研究工作。
AT89C51简介 ..................................................................................... 17
1、
2、 背景介绍
质量是测量领域中的一个重要参数，称重技术自古以来就被人们所重视。秤是最普遍、最普及的计量设备，电子秤取代机械秤是科技发展的必然规律。低成本、高智能的电子秤无疑具有极其广阔的市场前景。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，衡器技术在不断进步和提高。从世界水平看，衡器技术已经经历了四个阶段，从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤
电子秤是日常生活中常用的衡量器件，广泛应用于超市、大中型商场。电子秤在结构和原理上取代了以杠杆平衡为原理的传统机械式称量工具。相比于传统的机械式称量工具，电子秤具有称量精度高、装机体积小、应用范围广、易于操作使用等优点。
我们所要研究的任务是：基于应变片的电子秤设计， 称重范围0～10Kg,满量程量误差不大于0.005Kg，同时具有自动去皮计算物重，并能计价，具有键盘、显示功能。
3、 方案设计
首先是通过压力传感器采集到被测物体的重量并将其转换成电压信号。输出电压信号通常很小，需要通过前端信号处理电路进行准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成数字量被送入到主控电路的单片机中，再经过单片机控制译码显示器，从而显示出被测物体的重量。
我们的设计原则是：采用模块化的设计方法，各模块、部分也尽量应用集成芯片，这样及保证了精度有可使设计简单化。
按照设计的基本要求，系统可分为三大模块，数据采集模块、控制器模块、人机交互界面模块。其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。转换后的数字信号送给控制器处理，由控制器完成对该数字量的处理，驱动显示模块完成人机间的信息交换。
