常用的传感器的小制作-PPT课件

2019/3/10
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第13章 传感器的综合应用—小制作
随着科学技术的发展，传感器几乎渗透到所有 的技术领域，如工业生产、宇宙开发、海洋探索、 环境保护、资源利用、医学诊断、生物工程、文 物保护等等广泛领域，并逐渐深入到人们的生活 中。 本章仅列举传感器在部分检测与控制中的应用， 通过这些简单的制作，使读者充分掌握传感器的 工作原理及其应用，加深对传感器的理解。
13.2.1 工作原理
拾音放大器 单稳态触发器 脉冲计数器 音乐发生器
压电陶瓷片
图13-4 敲击式电子门铃电路
音频放大器
压电陶瓷片BC固定在房门内侧上，当有人敲击门时，BC受到机械振动后， 其两端产生感应电压（压电效应），该电压经VT1放大后，作为触发电平加 至IC1和IC2的CP端，使单稳态触发器翻转，IC1的输出端输出低电平脉冲给 IC2的R端，IC2开始对敲击脉冲进行计数。延时约1s后，IC1的输出端恢复 为高电平，IC2停止计数。当1s内敲击脉冲超过3次时，IC2的输出端会产生 高电平脉冲，触发音乐集成电路IC3工作，IC3的O/P端输出音乐电平信号， 2019/3/10 11 该信号经VT2和VT3放大后，推动扬声器BL发出“叮咚”声。
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第13章 传感器的综合应用—小制作
13.2 敲击式电子门铃
该敲击式电子门铃是用压电传感器作为 检测元件的。 其特点是：当有客人来访时，只要用手 轻轻敲击房门，室内的电子门铃就会发 出清脆的“叮咚”声。工作可靠、实用 性强。
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第13章 传感器的综合应用—小制作
图13-2
图13-3 准S型传感器
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第13章 传感器的综合应用—小制作
调试
在调试时，应准备1kg及2kg标准砝码各一个，调试过程如下： 零位调整。首先在秤体自然下垂无负载时调整RP1，使显示器读 数为零。 满量程调整。当秤承担满量程重量时（如2kg），调整RP2，使 显示器读数为满量程值。 中间位置调整：当秤钩下悬挂1kg的标准砝码时，调整RP3，使 显示器读数为1.000。 重复第2、3步，直到满足要求为止。 最后准确测量PR2、RP3电阻值，并用精密金属膜电阻代替。 RP1引出表外，以便于测量前调零之用。
第13章 传感器的综合应用—小制作
13.2.2 元器件选择
R1～R7均选用RTX-1/8W碳膜电阻器。 CI～C3均选用涤纶电容器或独石电容器；C4～C6均选用CD1116V的电解电容器。 VT1用9014或3DG8型硅NPN小功率三极管，要求电流放大系数 ≥150；VT2选用9013或3DG12、3DK4型硅NPN中功率三极 管，要求电流放大系数≥100；VT3选用9012型硅PNP中功率 三极管，要求电流放大系数≥50。 IC1选用CD4013双D触发器数字集成电路；IC2选用CD4017十 进制计数分频器数字集成电路；IC3选用KD2538音乐集成电路。 BL选用0.25W、8微型电动式扬声器。BC用27mm的压电陶 瓷片，如FT-27等型号。G用两节5号干电池串连而成，电压3V。
第13章 传感器的综合应用—Байду номын сангаас制作
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第13章 传感器的综合应用—小制作
学习目的
掌握传感器的应用技术
了解传感器与检测电路的调试方法
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第13章 传感器的综合应用—小制作
主要内容
13.1 电阻应变式力传感器制作的数显电子秤 13.2 敲击式电子门铃 13.3 超温报警电路 13.4 水位指示及水满报警器 13.5 光控延时照明灯 13.6 热释电红外探头报警器 13.7 超声波遥控照明灯 13.8 感应式防盗报警器 13.9 吸烟报警器 13.10 触摸式延时照明灯 本章小结
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第13章 传感器的综合应用—小制作
13.2.3 制作与调试
IC3芯片通过4根7mm长的元器件剪脚线插焊在电路板 上；除压电陶瓷片BC外，焊接好的电路板连同扬声器 BL、电池G（带塑料架）一起装入绝缘材料小盒内。 盒面板为BL开出拾音孔；盒侧面通过适当长度的双芯 屏蔽线引出到压电陶瓷BC。 实际安装时，将压电陶瓷片BC通过502胶粘贴在大门 背面正对个人常敲门的位置（一般离地面1.4m左右）， 门铃盒则固定在室内墙壁上。
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第13章 传感器的综合应用—小制作
13.1 电阻应变式力传感器制作的 数显电子秤
该电子秤是根据应变式传感器的工作原理 制作的数字式电子秤，具有准确度高，易 于制作、成本低、体积小巧、实用等特点。
其分辨率为1g，在2kg的量程范围内经仔
细调校，测量精度可达0.5%。
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第13章 传感器的综合应用—小制作
13.1.1 工作原理
提供1.22V基准电 压，经R5、R6及 RP2分压后作为 A/D转换器的参考 电压
数显面板
A/D转换器
电阻应变式传感器， 采用E350-2AA箔式 电阻应变片，其常态 阻值为350
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图13-1 数显电子秤电路原理图
放大电路
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第13章 传感器的综合应用—小制作
13.1.3 制作与调试
该数显电子秤外形可参考图13-2形式。 其中形变刚件可用普通钢锯条制作，其 方法是：首先将锯条打磨平整，再将锯 条加热至微红，趁热加工成“U”形，并 在对应位置钻孔，以便以后安装；然后 再将其加热至橙红色（700～800℃）， 迅速放入冷水中淬火，以提高其硬度和 强度；最后进行表面处理工艺。有条件 时，可采用如图13-3所示的准S型传感 器。秤钩可用清理胶粘接于钢件底部。 应变片则用专用应变胶粘接于钢件变形 最大的部位（内侧正中），这时其受力 变化与其阻值变化刚好相反。拎环用活 动链条与秤体连接，以便使用时秤体能 自由下垂，同时拎环还应与秤体在同一 垂线上。 2019/3/10
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第13章 传感器的综合应用—小制作
13.1.2 元件选择
IC1选用ICL7126集成块； IC2、IC3选用高精度低温漂精密运放OP07； IC4选用LM385-1.2V集成块。 传感器R1选用E350-2AA箔式电阻应变片，其常态阻 值为350。 各电阻元件选用精密金属膜电阻。 RP1选用精密多圈电位器，RP2、RP3经调试后可分别 用精密金属膜电阻代替。 电容C1选用云母电容或瓷介电容。