传感器行使实训申报:总

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实训 反射式光电传感器利

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传感器手艺及实训

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传感器 问答题

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传感器 习题

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传感器实验心得领悟

  

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  传感器实习心得体会传感器实习心得体会 传感器实训心得实训报告 学了一学期的传感器,在最后期末的 时候我们也参加了传感器这一学科的实训,收获还是颇多。 在做测 试技术的实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实 验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验后,才知道其实 并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我们受益匪浅.做实验时, 最重要的是一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄 明白,这样,也会有事半功倍的效果。 实验就是使我们加深理解所学 基础知识,掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围; 具有测试系统的选择及应用能力;具有实验数据处理和误差分析能力; 得到基本实验技能的训练与分析能力的训练,使我们初步掌握测试技 术的基本方法,具有初步独立进行机械工程测试的能力,对各门知识 得到融会贯通的认识和掌握,加深对理论知识的理解。更重要的是能 够提高我们的动手能力。 这次实习的却让我加深了对各种传感器的 了解和它们各自的原理,而且还培养我们分析和解决实际问题的能力。 在做实验的时候,连接电路是必须有的程序,也是最重要的,而连接 电路时最重要的就是细心。我们俩最开始做实验的时候,并没有多注 意,还是比较细心,但当我们把电路连接好通电后发现我们并不能得 到数据,不管怎么调节都不对,后来才知道是我们电路连接错了,然 后我们心里也难免有点失落,因为毕竟是辛辛苦苦连了这么久的电路 居然是错了,最后我们就只有在认真检查一次,看错啊你处在哪里。 有了这次的经验下次就更加细心了。 以上就是我们组两人对这次实 训最大的感触,下次实训虽然不是一样的学科,但实验中的经验和感 受或许会有相似的,我们会将这次的经验用到下次,经验不断积累就 是我们实训最大的收获。 传感器实训心得实训报告 学了一学期的传感器,在最后期末的 时候我们也参加了传感器这一学科的实训,收获还是颇多。 在做测 试技术的实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实 验,然后两下子就将实验报告做完.直到做完测试实验后,才知道其实 并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我们受益匪浅.做实验时, 最重要的是一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄 明白,这样,也会有事半功倍的效果。 实验就是使我们加深理解所学 基础知识,掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围; 具有测试系统的选择及应用能力;具有实验数据处理和误差分析能力; 得到基本实验技能的训练与分析能力的训练,使我们初步掌握测试技 术的基本方法,具有初步独立进行机械工程测试的能力,对各门知识 得到融会贯通的认识和掌握,加深对理论知识的理解。更重要的是能 够提高我们的动手能力。 这次实习的却让我加深了对各种传感器的 了解和它们各自的原理,而且还培养我们分析和解决实际问题的能力。 在做实验的时候,连接电路是必须有的程序,也是最重要的,而连接 电路时最重要的就是细心。我们俩最开始做实验的时候,并没有多注 意,还是比较细心,但当我们把电路连接好通电后发现我们并不能得 到数据,不管怎么调节都不对,后来才知道是我们电路连接错了,然 后我们心里也难免有点失落,因为毕竟是辛辛苦苦连了这么久的电路 居然是错了,最后我们就只有在认真检查一次,看错啊你处在哪里。 有了这次的经验下次就更加细心了。以上就是我们组两人对这次实训 最大的感触,下次实训虽然不是一样的学科,但实验中的经验和感受 或许会有相似的,我们会将这次的经验用到下次,经验不断积累就是 我们实训最大的收获。 传感器实训报告上海第二工业大学 传感器与测试技术技能实习 专业: 机械电子工程 班级: 10 机工A2 姓名: 学号: 指导老师: 日期:201X 项目五:转子台转速测量及振动监控系统。 (一)内容 设计一个转子台的振动检测系统,能实时测量转子台 工作时的振动信号(振幅)并实时显示转速,当振幅超过规定值时, 报警。具体要求: 能测量振动信号并显示波形,若振动超过限值,报警(软硬件报警); 限值均由用户可设定(最好以对话框方式设置,软件重新打开后,能记住上次的设置结果); 显示当次产品检测结果(文字显示),显示检验产品的总数,合格数和不合格数; 当次结果报告生成(可选)(二)实训要求: 1.提出设计方案(提出测量原理,选用传感器,构建测试系统); 2.设计测量电路,硬件连接; 3.测试软件设计 利用Labvie 或其它开发程序(VB,VC 等),设计 测量软件进行数据采集和分析。 4.调试; 5.撰写实训报告。 目录 一、综合实验要求———————————————————— 四、电路设计——————————————————————10 五、软件设计流程图———————————————————12 六、程序设计—————————————————————— 13 七、小结和体会————————————————————— 18 转子台转速测量及振动监控系统实习报告 一、综合实验要求 设计一个转子台的振动检测系统,能实时测量 转子台工作时的振动信号(振幅)并实时显示转速,当振幅超过规定 值时,报警。具体要求: 能测量振动信号并显示波形,若振动超过限值,报警(软硬件报警); 限值均由用户可设定(最好以对话框方式设置,软件重新打开后,能记住上次的设置结果); 显示当次产品检测结果(文字显示),显示检验产品的总数,合格数和不合格数; 5.当次结果报告生成 二、设计方案 测量原理(1)光电传感器转子台转速测量: 当被测轴上不能安装发讯盘或遮光盘时,可以直接在被测轴上粘 贴反光标签(或在光洁的轴上涂黑),用光电传感器来测量。测量距 离在5~80mm 。反光标签容易污损的环境下,需即时更换。 反射式 光电传感器的工作原理见下图,主要由被测旋转部件、反光片(或反 光贴纸)、反射式光电传感器组成,在可以进行精确定位的情况下, 在被测部件上对称安装多个反光片或反光贴纸会取得较好的测量效 果。在本实验中,由于测试距离近且测试要求不高,仅在被测部件上 只安装了一片反光贴纸,因此,当旋转部件上的反光贴纸通过光电传 感器前时,光电传感器的输出就会跳变一次。通过测出这个跳变频率 f,就可知道转速n。 如果在被测部件上对称安装多个反光片或反光贴纸,那么,n=f/N。N-反光片或 反光贴纸的数量。 反射式光 电转速传感器的结构图 (2)电涡流传感器振幅测量的原理: 电涡流传感器是基于涡流效应的原理制成的非接触式位移传感 器.该传感器由探头、加长电缆、前置器组成一套用来测量旋转机械 轴的各种运行状态参数: 如轴的径向振动、轴向位移、转速、偏心、差胀等。由于振动, 使平面线圈与被测体的相对距离发生周期性的变化,引起被测体上的 涡流量发生周期性的变化,导致线圈的阻抗发生周期性的变化,经过 涡流篇四: 传感器实训报告 传感器应用实训报告 班级: 电子信息0912 学号:实训时间: 18-19 姓名:一、实训目的 1、了解芯片IC7107 和芯片P07 的参数、功能; 2、熟悉A/D 转换器的主要技术指标; 3、更好的把模拟电路、数字电路、传感器的技术及应用这三门已 学过的课 结合运用起来。 二、实训作品要达到的技术指标 1、测温范围0-150 2、采用4位数码管显示,能够稳定显示环境温度的值 3、显示精度为0.1度,测量误差不超过1% 4、焊接工艺良好;三、设计方案 转换器原理图如下所示: 把电压转换成数字输出,则要用到A/D 转换器 转换器分为三个类型: a:关联比较型 10ns~1us 速度快,但价格高 b:逐次逼近型 us~100us精度高 c:双积分型 几百us~几ms 速度慢,但抗干扰能力 芯片ICL7107通过对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分, 将输入电压平均值变换成与之成正比的时间间隔,然后利用脉冲时间 间隔,进而得出相应的数字性输出,即该芯片属于双积分型A/D 转换 它集成了A/D转换器的模拟部分电路和数字部分电路,它的最大 显示值为士1999,最小分辨率为100uV,转换精度为0.05,抗干扰 能力强,转换速度慢转换时间为几百us-几ms,能直接驱动共阳极数 码管,设有一专门的小数点驱动信号,因为此次制作要求显示分辨率 为0.1 度,所以要驱动一个小数点,测量误差不超过1%使用时可将 LED 共阳极数数码管公共阳极接V+。 2、电源电路: 输入电压要稳定,不然即使Ei=0,pt100 也会变化,所以要采用 稳压电路。 原理图如下所示: 当电阻值为100 欧姆时,电流为25mA,LM336 提供不了这么大的 电流,于是电阻值取1K。此时桥路输出电压变小,如果在原来的已 经产生平衡的差分放大电路加大放大倍数来保持vi+电压值不受影响, 会打破原电路的正负反馈的平衡,非线性校正就会失败,于是只能在 第一次放大之后再进行放大。 其中PT100 用插座代替,R3 要通过运 连接好电源线,用万用表测出第二个P07的第六号脚的电压为 1.9233v,已知RP2 的阻值为56k,电压为 1.6v,则R3=U/I=( 1.9v- 1.6v)* 56K/ 1.6v= 10.5K,所以R3 的值为10k。 方案一: 电阻分压。 方案二: 桥式电路。 上图(a)是LM336 系列的基本应用电路,图中的10k 电位器用来调节击穿电压而不影响器件的温度系数。 上图(b)所示, 10k 电位器的上、下端各串联一个硅二极管时,可以改变温度系数。 当电压调到 2.940V 时,温度系数最小。 3、芯片ICL7107 外形如下所示: 芯片的引脚作用: 38脚至第40 脚电容量的选择是根据下列公式来决定: Fsl 0.45/RC38 管脚: 5.58Hz39 管脚: 4.84Hz40 管脚: 测试端,该端经过500欧姆电阻接至逻辑电路的公共地,故也称 VREF+VREF- CREF:外接基准电容端。 INT:27 是一个积分电容器,必须选择温度系数小不致使积分器的输入 电压 产生漂移现象的元件 模拟量输入端,分别接输入信号的正端和负端。10) AZ: 积分器和比较器的反向输入端,接自动调零电容CAz 。如果应用 在200mV 满刻度的场合是使用0.47μ F,而2V 满刻度是0.047μ 11)BUF: 缓冲放大器输出端,接积分电阻Rint。其输出级的无功电流 idlingcurrent )是100μ A,而缓冲器与积分器能够供给20μ 的驱动电流,从此脚接一个Rint至积分电容器,其值在满刻度200mV 时选用47K,而2V 满刻度则使用470K。 五、电路制作与调试 1、焊接放大信号板,做好连接电缆,注意连接点的对应关系。 2、检查无误后,方可通电。 用电阻箱提供100欧电阻,接入Pt100 插座,调整RP1 使表头显 4、调满量程150c,R9短接,电阻箱调到150c 对应的阻值, 调RP2,使表头显示150.0。 5、根据所调电阻箱的阻值,测出相应的桥路输出电压,运算一级 放大电压,二级放大电压,显示板电压,读出数码显示管的值。 6、根据PT100 分度表调节电阻箱,使电阻箱的值显示为分度表相 应温度的值,对比数码管显示的温度与实际温度。 7、接PT100,测试沸水温度与冰水混合物温度。 电源电路:制作步骤: 准备元件(一个LM336 稳压管、1K 电阻、直流稳压电源) 传感器实习 201X年12 一、传感器的现状与发展趋势传感器(英文名称: transducer/sensr)是一种检测装置,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。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 1.传感器的发展历史及现状 1.1 传感器技术的发展历史 传感器技术是20 世纪的中期才刚刚问 世的,在那时与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都 落后于它们,不少先进的成果仍停留在实验研究阶段 并没有投入到 实际生产与广泛应用转化率比较低。在国外,传感器技术主要是在各 国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的,并在早期多用于国家级项 目的科研研发以及各国军事科技航空航天领域的试验研究。然而,随 着各国机械工业、电子、计算自动化等相关信息化产业的迅猛发展, 以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的 发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。 我国从20 世纪60 代开始传感技术的研究与开发,经过从“六五”到“九五”的国家攻关,在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的 进步,初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系,并在数控 机床攻关中取得了一批可喜的为世界瞩目的发明专利与工况监控系 统或仪器的成果。但从总体上讲,它还不能适应我国经济与科技的迅 速发展,我国不少传感器信号处理和识别系统仍然依赖进口。同时, 我国传感技术产品的市场竞争力优势尚未形成产品的改进与革新速 度慢生产与应用系统的创新与改进少。 1.2 传感器的分类 传感器可从不同角度分类。从被测量不同, 为几何机械量(例如尺寸、电子产物连结质料共要害身手改进中央专项角度、表面参数、位移、速度、加速度、 角位移、角速度等) 例如温度、压力、流量、密度、黏度、质量等) 光学量(强度、功率、波长、频率、相位、速度、脉宽、 延迟、折射率、束散角等) 声学量,生物参数, 医学量( 生理参数) 等。从传感器的输出不同, 可分为模拟信号( 连续波和脉冲波) 字信号,电压和电流等传感器。 1.3 传感器技术的国内外研究应用现状 21 世纪是迈向信息化社 会的崭新阶段。其中,光电信息学与生物学的迅猛发展已成为这一时 期科学技术发展的重要标志。并最有机会寻求更大的突破与飞跃 感器技术作为一种与现代科学密切相关的新兴学科,在人类迈向新世纪,步入信息化社会的关键阶段想要寻求空前 迅速的发展,很大程 度上取决于传感器在这两个前沿领域中的深入研究与广泛应用。 3.1光电传感器的研究应用现状 光电式传感器 (Phtelectric Sensr) 是以光为测量媒介,以光电器件为转换元件的传感器,它具 有非接触、响应快、性能可靠等卓越特性。近年来,随着各种新型光 电器件的不断涌现,特别是激光技术和图像技术的迅猛发展,光电传 感器已成为各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件。在传感器 领域的扮演着重要角色,在非接触测量领域占据绝对统治地位。目前, 光电式传感器已在国民经济和科学技术各个领域得到广泛的应用,并 发挥着越来越重要的作用。 其中,光电器件是将光能转换为电能的 一种传感器件,并负责把光信号、红外、可见及紫外光辐射,转变成 为电信号、光电器件响应快结构简单,使用方便 而且有较高的可靠 性,因此在自动检测、计算机和控制系统中应用广泛。光电式传感器 既可以测量光信号,也可以测量其他非光信号,它可以实现对直接引 起光源变化的被测量进行测量,也可以对使光路产生变化的被测量进 行测量,量电路对光电器件输出的电信号进行放大或转换。 光电传 感器在当前科研领域的运用范围很广,影响力巨大,尤其是基于光电 传感器技术原理研发和制造出的新型光电传感器已成为当今传感器 市场的主流,在国外,光电传感器技术已广泛地运用到各国军事技术、 航空航天、检测技术以及车辆工程等诸多领域。例如,军事上,国外 激光制导技术迅猛发展,使导弹发射的精度和射中目标的准确性大幅 度提高,美国在航空航天领域,研制出了新型高精度高耐性红外测温 传感器,使其在恶劣的环境中仍能高精度测量出运行中的飞行器各部 分温度。国外的城市交通管理也大多运用电子红外光电传感器进行路 段事故检测和故障排解的指挥。同时,国外现有汽车中常装载有新型 光电传感器 如激光防撞雷达、红外夜视装置、测量发动机燃料特性、 压力变化并用于导航的光纤陀螺等。 目前我国的光电式传感器在现 代研究实力和影响范围上虽不及日本和欧美一些国。但却在研究的种 类和样式上取得重大的突破,总体上可分为光电式数字转速表、光电 式物位传感器、视觉传感器以及细丝类物件的在线检测。同时,基于 光电传感器技术的科技设备已在我国被广泛地应用于多种军事领域, 其中较为广泛的应属紫外告警系统,它为探测来袭导弹提供了一个极 其有效的手段。 3.2生物传感器的研究现状 生物传感器技术是指用生物活性材料 作为感受器,通过其生化效应来检测被测量的传感器。生物传感器的 原理主要由两大部分组成,生物功能物质的分子识别部分和转换部分。 前者的作 用是识别被测物质,当生物传感器的敏感膜与被测物接触 时,敏感膜上的某种生化活性物质就会从众多化合物中挑选适合于自 己的分子并与之产生作用,使其具有选择识别的能力,转换部分是由 于细胞膜受体与外界发生了共价结合,通过细胞膜的通透性改变 发了一系列的电化学过程而这种变换得以把生物功能物质的分子识 别转换为电信号 形成了生物传感器。 生物传感器的研制和开发在全 球学术界都具有巨大的影响力。在国外,现代生物传感器已被详细划 分为酶传感器、细胞传感器、免疫传感器、基因传感器等。酶传感器 方面,由于酶的纯化困难,加之固化技术影响酶的活性现代生物传感 技术中采用多酶体系,利用即对不同化合物采用不同类型的酶进行最 大活性的催化反应,并运用多酶的反馈调节可大大节省原材料并提高 工作效率 固定化底物电极,即使玻璃电极附近的,变化与酶的活性 在一定范围内呈线性关系 酶的电化学固定化即制作厚度小,酶含量 可控的酶层细胞传感器以活细胞作为探测单元 能定性定量地测量和 分析未知物质的信息,并可连续检测和分析细胞在外界刺激下的生理 功能免疫传感器是利用抗体对抗原的识别并能与抗原结合的功能构 成的生物传感器。根据生物敏感膜产生电位的不同,可分为标记和非 标记免疫传感器。 现代基因传感器技术主要应用于基因固定的载体 表面修饰和基因探针固定化技术、界面杂交技术、杂交信号转换和检 测技术等。在我国,生物传感器技术还处在大规模的研究阶段。然而, 结合国内外相关技术研制的生物传感器在我国当前的工业、农业、环 境监测及生物医学等众多领域还是有着广泛和重要的应用。在生物医 学方面,一些有临床诊断意义的基质如血糖、乳酸、谷氨酰胺等可借 助于生物传感器来检测在环境监测领域,生物传感器在测定环境污染 指标即水质受有机物污染的程度方面起到了重要的作用。为保证地区 的淡水、饮用水质量,有效治理被污染水源等做出了贡献,微生物传 感器用于测定空气和水中的含量和浓度,在发酵工业、整治大气污染 等方面发挥功效。生物传感器还可探测除草剂含量应用于植物学研究 和整治农药污染。在食品工业中,生物传感器用于食品鲜度 滋味和 熟度的测定,在食品生产和加工过程中起到重要作用,同时,还可测 定食品中的细菌和毒素含量,及时避免人们误食此类食品危害健康。 2.传感器技术的发展趋势 目前的传感器,无论在数量上、质量上 和功能上,远远不能适应社会多方面发展的需要。当前,人们在充分 利用先进的电子技术条件,研究和采用合适的外部电路以及最大限度 地提高现有传感器的性能价格比的同时,正在寻求传感器技术发展的 新途径。特别是电子设计自动化(EDA)、计算机辅助制造(CAM)、计 算机辅助测试(CAT)、数字信号处理(DSP)、专用集 成电路(ASIC) 及表面贴装技术(SMT)等技术的发展,极大地加速了传感器技术的 发展, 由于传感器具有频率响应、阶跃响应等动态特性以及诸如漂移 重复性、精确度、灵敏度、分辨率、线性度等静态特性,所以外界因 素的改变与动荡必然会造成传感器自身特性的不稳定,从而给其实际 应用造成较大影响,这就要求我们针对传感器的工作原理和结构,在 不同场合对传感器规定相应的基本要求,以最大程度优化其性能参数 与指标,如高灵敏度、抗干扰的稳定性、线性、容易调节、高精度、 无迟滞性、工作寿命长、可重复性、抗老化、高响应速率、抗环境影 响、互换性、低成本、宽测量范围、小尺寸、重量轻和高强度等。同 时,根据对国内外传感器技术的研究现状分析以及对传感器各性能参 数的理想化要求,现代传感器技术的发展趋势可以从四个方面: 一是开发新材料、新工艺和开发新型传感器 二是实现传感器的多功能、高精度、集成化和智能化;三是实现传感技术硬件系统与元器件的微小型化; 四是通过传感器与其它学科的交叉整合实现无线 利用新材料开发新型传感器 随着光导纤维、纳米材料超导材 料等相继问世,人工智能材料给我们带来了福音,它具有能够感知环 境条件的变化(传统传感器)的功能,识别、判断(处理器)功能, 发出指令和自采取行动(执引器)功能,利用这样具有新效应的敏感 功能材料使研制具有新原理的新型传感器成为可能。 2.2 集成化多功能传感器的开发 集成化是指传感器同一功能的多 元件并列以及功能上的一体化前一种集成化使传感器的检测参数实 现“点、线、面、体”多维图像化甚至能加上时序控制等软件,变单 参数检测为多参数检测;后一种集成化使传感器由单一的信号转换功 能,扩展为兼有放大、运算、补偿等多功能的传感器。在实际运用中, 常做到硬件与软件两方面的集成,它包括: 传感器阵列的集成、多功能和多传感参数的复合传感器;传感系 统硬件的集成;硬件与软件的集成;数据集成与融合等。 而多功能 是指“一器多能”即一个传感器可以检测两个或两个以上的参数,这 样可大大节省工程成本 并使项目复杂度降低,提高了工作效率运用 集成化多功能理论研制出的传感器可以应用到更广泛的领域,并发挥 出更加强大的功能效用,利用集成化多功能原理,现代传感技术已制 成带温度补偿的集成压力传感器 频率输出型集成压力传感器、霍尔 集成传感器、半导体集成色敏传感器、多维化集成气敏传感器等。

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