传感器课程设计
传感器课程设计报告书
传感器课程设计报告书
1.引言
传感器是现代技术中的重要组成部分,广泛应用于工业自动化、农业、环境监测、医疗健康等领域。对传感器进行深入的学习和探索,不仅可以
加深对传感器原理的理解,还可以培养学生的实践能力和创新意识。本课
程设计旨在通过理论学习和实践操作,使学生掌握传感器的工作原理、应
用范围以及设计方法。
2.课程目标
1)理解传感器的基本原理和分类;
2)掌握传感器的工作原理和相关参数;
3)熟练掌握传感器的设计方法;
4)能够利用传感器解决实际问题;
5)培养学生分析问题和解决问题的能力。
3.课程内容
本课程包括以下几个模块的内容:
3.1传感器概述
介绍传感器的基本概念、分类和应用领域,让学生对传感器有一个整
体的认识。
3.2传感器原理
介绍常见传感器的工作原理,如光电传感器、压力传感器、温度传感
器等,并通过实验让学生亲自操作传感器并观察输出结果。
3.3传感器参数
介绍传感器的相关参数,如灵敏度、精度、线性度等,并通过实验让
学生了解这些参数对传感器性能的影响。
3.4传感器设计方法
介绍传感器的设计方法,包括传感器的选择、电路设计和信号处理等,并通过实验让学生进行传感器的设计。
3.5传感器应用实例
介绍传感器在实际应用中的案例,并要求学生团队合作,选择一个具
体的应用场景进行传感器设计和实现。
4.实践环节
本课程注重实践操作,学生需在实验室完成一系列传感器实验,并完
成一个小组项目。实验内容包括传感器的基本操作、传感器参数的测量、
传感器的校准和传感器的应用设计。
5.评分方式
本课程的评分方式包括以下几个方面:
1)平时成绩:包括实验操作、实验报告和实验讨论等。
传感器与检测技术课程设计
传感器与检测技术课程设计
项目背景
传感器与检测技术是现代工业自动化和信息化的核心技术之一,广泛应用于汽车、机器人、航空航天等多个领域。随着物联网和智能制造技术的发展,对传感器与检测技术的需求也越来越大。
本课程设计旨在通过理论学习和实验操作,让学生掌握传感器的工作原理、分类、应用场景及与检测技术的结合。同时培养学生的动手能力和实验设计能力。
课程设计思路
本课程设计分为三个部分:理论学习、实验操作和课程作业。理论学习部分为课堂教学,主要介绍传感器的基本原理、分类和应用场景。实验操作部分为实验室环节,将学生分成小组,进行传感器电路的实际连接和数据采集。课程作业部分为学生的自主设计和实现任务,要求学生独立完成传感器电路设计和数据采集,并用实验数据进行分析和解释。以下是具体的课程设计内容:
理论学习
1.传感器的定义和基本原理
2.传感器的分类和应用场景
3.传感器与检测技术的结合
实验操作
1.传感器基础实验:温度传感器的电路连接和数据采集
2.模拟信号处理实验:光敏传感器的电路连接和数据采集
3.数字信号处理实验:红外传感器的电路连接和数据采集
课程作业
学生自主设计一个传感器的电路连接和数据采集实验,并完成以下任务:
1.说明选用传感器的原因和应用场景
2.设计传感器的电路连接图和程序
3.完成数据采集和存储
4.对实验数据进行分析和解释
5.提交实验报告并进行展示
教学方法
本课程设计采用以下教学方法:
1.课堂讲授:引导学生对传感器的基本原理、分类和应用场景的了解和
认识。
2.实验操作:通过小组实验操作,让学生亲身体验传感器电路的连接和
传感器与现代检测技术课程设计
传感器与现代检测技术课程设计
一、课程设计目的
本课程设计旨在通过系统的学习,使学生:
1.掌握传感器的基本原理和分类;
2.熟悉现代检测技术的应用和发展;
3.学会使用相关软件和设备进行传感器的参数测试和实验设计。
二、课程设计内容
1. 传感器基础知识
•传感器的定义
•传感器的分类和工作原理
•传感器的典型应用
2. 传感器参数测试
•传感器的主要参数测试
•传感器的灵敏度测试
•传感器的准确度测试
3. 现代检测技术
•现代检测技术的应用及发展
•智能化检测技术的应用
•检测仪器的性能指标和选择
4. 传感器实验设计
•传感器性能测试实验设计
•传感器应用实验设计
•传感器的系统设计
三、课程设计要求
1. 学生自主学习
本课程设计要求学生在课程中结合教师的讲解进行学习,同时要求学生积极主
动地进行自主学习和实验设计。
2. 课程设计实验报告
学生需要根据实验的结果编写实验报告。实验报告不仅需要涵盖实验过程中的
方法、数据、实验结果等方面,还需要吸取实验过程中的问题和经验教训,具有反思性质。
3. 课程设计考核
学生需要根据自身实验成果和实验报告进行考核,成绩将结合日常作业、实验
报告以及成果展示等方面进行综合评定。
四、参考书目
1.现代传感技术及应用,万家琦著,清华大学出版社,2019年6月第
二版;
2.传感器与测量技术,冯瑜著,机械工业出版社,2018年7月第五版;
3.现代检测技术及应用,陈景润著,清华大学出版社,2019年12月
第二版。
传感器与测试技术课程设计
传感器与测试技术课程设计
传感器与测试技术是现代工程技术中的重要组成部分,广泛应用于各个领域。传感器是一种能够感知和测量某种特定物理量的装置,而测试技术则是利用各种手段对传感器进行验证、校准和评估的过程。本文将从传感器和测试技术的基本概念、应用领域、发展趋势等方面进行探讨。
一、传感器的基本概念
传感器是一种将感知到的物理量转化为可用电信号或其他形式输出的装置。它可以感知温度、湿度、压力、光照强度、声音等各种物理量,并将其转化为电信号传递给其他设备。传感器的种类繁多,包括光电传感器、温度传感器、压力传感器、加速度传感器等。每种传感器都有其特定的工作原理和适用范围。
二、传感器的应用领域
传感器广泛应用于各个领域,如工业制造、交通运输、环境监测、医疗健康等。在工业制造中,传感器可以用于监测生产过程中的温度、压力、流量等参数,实现自动化控制。在交通运输领域,传感器可以用于车辆的安全监测,如制动系统、轮胎压力等。在环境监测中,传感器可以用于检测空气质量、水质污染等。在医疗健康领域,传感器可以用于监测患者的心率、血压等生理参数。
三、传感器的发展趋势
随着科技的不断发展,传感器也在不断创新和进步。首先,传感器的尺寸越来越小,体积更加紧凑,便于集成到各种设备中。其次,传感器的精度和灵敏度不断提高,可以实现更加准确的测量和感知。再次,传感器的功耗越来越低,可以实现长时间的运行和续航。此外,传感器的通信方式也在不断改进,如无线传输和互联网连接,使得传感器的数据可以实时传输和共享。
四、测试技术的作用和方法
传感器的测试是保证其性能和可靠性的重要环节。测试技术主要包括传感器的验证、校准和评估。首先,传感器的验证是指通过一系列测试和实验验证传感器是否满足设计要求和规范。其次,传感器的校准是指通过与已知标准进行比较,调整传感器的输出信号,使之与实际值保持一致。最后,传感器的评估是指对传感器的性能进行综合评估,如灵敏度、响应时间、稳定性等。
原创传感器课程设计题目
原创传感器课程设计题目
1. 引言
传感器在现代科技中起着越来越重要的作用,它们能够将物理量转化为可用的电信号,并在各种领域中得到广泛应用。为了让学生更好地理解和掌握传感器的工作原理和应用,本课程设计了一系列实际、有趣的实验,旨在通过实践提高学生对传感器的认识和应用能力。
2. 课程目标
通过本课程的学习,学生应该能够:
•理解传感器的基本原理和工作方式;
•掌握常见传感器的分类和应用;
•能够选择合适的传感器并进行实际应用;
•具备一定的传感器设计和调试能力;
•培养学生的创新思维和实践能力。
3. 课程内容
3.1 传感器分类和原理
讲解不同类型的传感器,包括温度传感器、光敏传感器、压力传感器等,介绍它们的工作原理、特点和应用场景,并通过实例让学生更好地理解。
3.2 传感器信号处理与数据采集
介绍传感器信号处理的基本概念和方法,包括信号放大、滤波、采样等,以及数据采集的原理和常用接口。通过实验让学生学习如何处理传感器信号并将其采集到计算机或其他设备中。
3.3 传感器选型与应用实践
教授学生如何选择合适的传感器,并进行实际的应用实践。通过一系列案例,让学生了解传感器在物联网、智能家居、环境监测等领域的应用,并指导学生进行小型项目设计与实现。
3.4 传感器设计与调试
介绍传感器的基本电路设计原理和调试方法,包括传感器的供电电路、信号放大电路和输出电路等。通过实验让学生学会设计和调试简单的传感器电路。
3.5 传感器新技术与趋势
介绍当前传感器领域的新技术和发展趋势,包括无线传感器网络、MEMS技术、柔性传感器等。通过案例分析和报告展示,培养学生对未来传感器技术的洞察力和创新思维。
传感器课程设计题目1范文合集
传感器课程设计题目1范文合集
第一篇:传感器课程设计题目1
一、设计任务书:
单独提供一个文档
注意避免多人选一个题目,如果多人选一个题目时,主电路图部分不可相同,说明书主体内容不可相同,一定要有明确的分工。
二、初拟题目(可自拟题目,每个题目请大家再完善要求):
1.应变式容器内液体重量传感器的设计
内容要求:
设计液体重量传感器的结构(CAD绘制)及测量电路(PROTEL 绘制)等
有必要的相关计算说明、精度分析等
(传感器与检测技术徐科军)
2.应变式加速度传感器的设计
内容要求:
设计加速度传感器的结构(CAD绘制)及测量电路(PROTEL绘制)等
各种精度指标、测量电路(PROTEL绘制)等
3.应变式容器内液体重量传感器的设计
内容要求:
设计液体重量传感器的结构(CAD绘制)及测量电路(PROTEL 绘制)等
有必要的相关计算说明、精度分析等
(传感器与检测技术徐科军)
4.应变式称重传感器的设计
内容要求:
量程0-1kg,设计称重传感器的结构(CAD绘制)
称重传感器的各种精度指标测、试测量电路(PROTEL绘制)等应用所设计的称重传感器设计一个电子称
5.螺管式差动变压器的设计
内容要求:
给出螺管式差动变压器的结构图
完善理论分析与电路设计,要求给出详细的计算过程
尽量消除差动变压器的各种误差
6.电容式液位计的设计
内容要求:
要求量程0.5-15m
侧重于理论分析与电路设计,要求给出详细的计算过程
分析所设计的传感器各种性能指标
7.电容式差压变送器的设计
内容要求:
电容式差压变送器的结构原理图
使用二级管环形检波电路输出电流信号,给出电路图
传感器与测试技术课程设计
传感器与测试技术课程设计
课程背景
随着科技的不断进步,各行各业对于质量以及精度要求都越来越高,而传感器
与测试技术则是近几年来在这个领域中应用最为广泛的技术之一。本课程旨在介绍传感器及测试技术的基本原理和应用,让学生掌握常见的传感器类型以及测试方法,培养学生的工程实践能力。
教学目标
•了解传感器的基本结构、特点及应用场景;
•掌握传感器信号采集及处理方法;
•熟悉传感器测试原理及测试系统的搭建方法;
•能够进行传感器性能测试和优化;
•能够利用传感器设计和实现基本测量系统。
教学内容
1.传感器基本原理
–传感器的定义及分类
–传感器的基本结构和特点
–传感器信号的采集与处理
–数据采集系统的搭建方法
2.常见传感器的应用
–光学传感器
–电化学传感器
–生物传感器
–气体传感器
–压力传感器
–温度传感器
–湿度传感器
–加速度传感器
3.传感器测试方法
–传感器性能测试和指标
–传感器应力测试和寿命测试
–传感器信号检测方法
–传感器校准方法和流程
4.基本测量系统设计
–传感器信号放大及滤波电路设计
–基本测量系统设计流程
–数据采集软件开发
教学方法
本课程注重理论与实践的结合,采用以下教学方法:
1.讲授课程内容和原理,并且提供相关实例;
2.指导学生设计并实现实际的传感器测试系统;
3.组织实验演示和实验报告,以检验学生的掌握情况;
4.提供课程资料和练习题,保证学生的学习质量。
实验设计
作为本课程的重点内容,实验环节将涵盖常见传感器的测试和优化,具体实验内容如下:
1.传感器性能测试
–利用自行设计的测试平台,测量不同类型传感器的精度、线性度、静态失调、温度漂移等各项指标;
传感器与物联网技术课程设计 (2)
传感器与物联网技术课程设计
一、项目背景
随着物联网技术的兴起,传感器技术的应用越来越广泛。在智能家居、智慧城
市等领域,传感器技术和物联网技术的应用已经成为发展的趋势。因此,本文将探讨传感器与物联网技术的应用与设计。
二、项目介绍
本课程设计旨在让学生了解传感器技术与物联网技术的基本概念,掌握传感器
与物联网技术的应用,设计并实现一个简单的物联网应用系统。
三、项目内容
1. 传感器技术
传感器是物联网中的重要组成部分,是将物理量以电信号的形式输出,并进行
信息处理和传输的设备。本部分将介绍传感器的原理、分类、应用、特点等内容,并通过实验学习传感器的使用方法。
2. 物联网技术
物联网技术是将日常生活和工业生产中各类物品与互联网连接起来,实现数据
交换和智能控制的技术。本部分将介绍物联网的基本原理、架构、应用场景等内容,并结合传感器技术具体讲解物联网的应用案例。
3. 物联网应用设计
本部分是本课程设计的重头戏,要求学生结合传感器技术和物联网技术,设计
并实现一个简单的物联网应用系统。具体要求如下:
1.根据自身兴趣和所能掌握的技术内容,自选一个物联网应用场景,比
如智能家居、智慧医疗、智慧园区等。
2.根据应用场景,选择需要使用的传感器并进行调试,确保传感器能够
正常工作并输出数据。
3.根据传感器数据和应用需求,编写处理程序,将传感器数据上传至云
端并进行存储和处理。
4.设计并实现前端界面,实现对传感器数据的可视化展示,并能对数据
进行查询和统计分析。
4. 实验环节
本课程设计将设立实验环节,供学生实践操作,巩固所学知识。实验内容包括传感器的基本应用和调试,物联网应用系统的搭建和调试。实验环节是本课程设计的重要组成部分,有助于学生将理论知识转化为实际操作能力。
传感器原理课程设计.
HUBEI NORMAL UNIVERSITY
《传感器原理与应用》
实验报告
湖北师范学院计算机科学与技术学院
学生姓名
徐泽敏 学 号
2013115040428 指导教师
洪家平 专业与班级
物联网工程1304班 完成时间
2015年6月9日
目录
实验一 Pt100铂电阻测温特性实验 (3)
二、基本原理:利用霍尔效应表达式:UH=KHIB,当被测圆盘上装上N只磁性体时,圆
盘每转一周磁场就变化N次。每转一周霍尔电势就同频率相应变化,输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。 (6)
三、需用器件与单元:主机箱、霍尔转速传感器、转动源。 (6)
四、实验步骤: (6)
实验三光电转速传感器测速实验 (8)
二、基本原理:光电式转速传感器有反射型和透射型二种,本实验装置是透射型的(光
电断续器),传感器端部二内侧分别装有发光管和光电管,发光管发出的光源透过转盘上通孔后由光电管接收转换成电信号,由于转盘上有均匀间隔的6个孔,转动时将获得与转速有关的脉冲数,将脉冲计数处理即可得到转速值。 (8)
三、需用器件与单元:主机箱、转动源、光电转速传感器—光电断续器(已装在转动源
上)。 (8)
四、实验步骤: (8)
五、思考题: (9)
实验四金属箔式应变片――单臂电桥性能实验 (10)
四、实验步骤: (11)
五、思考题: (12)
1.单臂电桥时,作为桥臂电阻应变片应选用:(1)正(受拉)应变片(2)负(受压)
应变片(3)正、负应变片均可以。 (12)
实验五金属箔式应变片—半桥性能实验 (13)
一、实验目的:比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。 (13)
温度传感器课程设计
温度传感器课程设计
温度传感器是一种用于测量环境温度的设备,广泛应用于工业控制、医疗设备、家用电器等领域。在现代科技发展迅速的背景下,温度传感器的应用越来越广泛,因此温度传感器的相关知识和技能也成为了许多工程技术人员必备的技能之一。
针对这一需求,设计一门“温度传感器课程”是非常有必要的。这门课程旨在帮助学生掌握温度传感器的工作原理、类型、应用领域以及相关的电路设计和数据处理技术。通过学习这门课程,学生将能够了解温度传感器的基本原理和性能指标,掌握温度传感器的选型和安装方法,以及温度传感器在实际工程中的应用技巧。
首先,课程将介绍温度传感器的基本原理和工作方式,包括热敏电阻、热电偶、红外线传感器等不同类型的温度传感器的工作原理和特点。其次,课程将重点介绍温度传感器在工业控制、医疗设备、家用电器等领域的应用,以及在不同应用场景下的选型和安装技巧。此外,课程还将介绍温度传感器的电路设计和数据处理技术,帮助学生掌握温度传感器信号的放大、滤波、数字化等技术。
在课程设计方面,可以采用理论教学与实践操作相结合的方式。理论教学部分可以通过课堂讲授、案例分析、实验演示等方式进行,让学生在理论学习中获得系统的知识结构;实践操作部分可以通过实验课、实训课等形式进行,让学生在实际操作中掌握温度传感器的选型、安装、调试等技术技能。
总之,“温度传感器课程设计”旨在帮助学生系统掌握温度传感器的相关知识和技能,提高他们在工程技术领域的应用能力,促进温度传感器技术的应用与推广。希望这门课程能够为学生们提供全面的学习平台,让他们在未来的工作中能够游刃有余地应用温度传感器技术,为社会发展做出更大的贡献。
传感器技术与应用课程设计
传感器技术与应用课程设计
一、课程设计的背景
随着科技的发展,各行业对于传感器技术的需求不断增加。传感器可将物理量
及其变化转化为电信号,广泛应用于自动化控制、生物医学、环保监测、航空航天等领域。为了培养与市场需求相适应的应用型人才,大学开设传感器技术与应用课程显得尤为重要。
二、课程设计的目的
本课程设计旨在通过传感器和模拟采集卡硬件平台的学习,让学生掌握传感器
技术在实际工程应用中的基本理论、实验方法和设计思路,提高应用型人才的能力。
三、课程设计的内容
3.1 传感器基础知识
1.传感器定义、分类及基本原理
2.传感器静态特性及动态特性的描述
3.传感器精度、分辨率和灵敏度的概念及计算方法
4.传感器输出信号的处理方式
3.2 传感器实验
3.2.1 温度传感器实验
1.DS18B20数字温度传感器的介绍及使用方法
2.基于C语言的温度采集程序设计
3.LCD液晶显示模块的介绍及使用方法
3.2.2 液位传感器实验
1.压阻式液位传感器的介绍及使用方法
2.基于模拟采集卡的液位采集程序设计
3.上位机程序设计及数据可视化
3.2.3 光电传感器实验
1.光电传感器的分类及工作原理
2.红外反射式传感器的介绍及实验
3.光电计数器的使用方法及程序设计
3.3 课程设计
学生需在传感器实验的基础上,设计一个应用传感器技术的小型工程,具体包括:
1.选题:根据市场需求或自身兴趣,选择一个传感器应用领域进行开发。
2.系统架构:设计硬件平台及系统框图,明确各模块功能。
3.电路原理图设计:根据系统框图设计相关电路原理图。
4.程序设计:根据电路原理图完成程序设计,掌握相应的编程技巧。
传感器技术与检测课程设计
传感器技术与检测课程设计
概述
本课程设计旨在帮助学生理解传感器技术的基本原理,并且实践中获得设计和
构建简单传感器系统的技能。通过该课程设计的学习,有可以掌握以下几方面的技能:
•掌握传感器信号处理的基本流程和算法
•熟悉传感器输出信号的特点和处理方法
•学习传感器与数据采集卡接口的方法和技巧
教学目标
本课程设计旨在帮助学生掌握以下一些能力:
•掌握传感器信号放大、滤波、采样和转换的方法和技巧
•理解常见传感器元器件的基本原理和特点
•实践中熟悉传感器系统构建的常用方法和技术
教学内容
下面将介绍传感器技术与检测课程设计的具体内容和步骤。
步骤1:选定传感器类型
首先,学生需要选择自己感兴趣的传感器类型,例如温度传感器、压力传感器、光电传感器等。选择传感器类型时,需要考虑以下几个方面:
•传感器输出信号类型:数字信号还是模拟信号
•输出信号范围:电压、电流、频率等
•精度和灵敏度:是否达到应用需求
•是否需要额外的电源
步骤2:选定数据采集卡
接着,学生需要根据选定的传感器类型选择合适的数据采集卡。数据采集卡的
选择需要考虑以下几个因素:
•数据采集卡的输入通道数是否能够满足传感器的需求
•数据采集卡的采样率是否足够高
•数据采集卡的分辨率是否足够高
•数据采集卡是否能够提供稳定的电源供应
步骤3:设计电路连接
接下来,学生需要设计传感器与数据采集卡的连接电路。电路连接需要考虑以
下几个方面:
•根据传感器输出信号特点选择放大、滤波和降噪电路
•设计传感器信号转换电路,将模拟信号转换为数字信号
•在电路中增加保护电路,避免误操作或灾难性故障
传感器课程设计
传感器课程设计
传感器课程设计是根据学校实际要求,以掌握传感器的原理和基础知识,能够根据传感器的特性自主设计与安装实验等相关工作,提高学生实践能力,增强学生自学能力,主要包括以下几个方面:
一、介绍传感器的特性:传感器是一种能感受物理现象,并转变其能量形式而直接或间接地提供控制信号和指示信号的装置,常应用于检测温度,湿度,流量,压力,光照等物理量。
二、认知传感器的结构及原理:传感器包括感应元件及相关的线路和元件,感应元件又被分为两类,一类是直接受感物理量影响的有机材料,如温度传感器的配套物质和电压型湿度传感器的湿敏电阻材料;另一类是受感物理量影响而进行转换的电子电路,如光敏电阻等。
三、学习操作传感器实验:学生需要掌握传感器实验相关知识,掌握传感器常用的实验原理和实验流程,获取传感器就接受和输出信号,将获取的信号转换成有效数据,完成系统应用等相关工作;
四、开展硬件编程:学生可以学习国内外传感器常用的硬件编程语言,编程技巧与技术,以及编写工程控制程序,调整传感器与系统之间的控制参数;
五、灵活应用:学生可以针对一些应用场景运用上述知识,比如制作温度感应器,制作湿度控制器,对与环境温度进行检测,增强对传感器应用的熟练性和适用性。
上述学习任务可以分成多次实验,由学生分组进行灵活的设计实验,做好讲解报告,最终完成可行的应用程序,真正落实到学校的实验教学中去。
2传感器的应用-人教版选修3-2教案
传感器的应用-人教版选修3-2教案
一、教学目标
1.了解传感器的基本工作原理和分类。
2.掌握传感器在实际应用中的具体应用场景。
3.学习使用传感器进行物理量的测量、监测和控制。
4.培养学生运用传感器开展科学探究、创新实践和解决实际问题的能力。
二、教学内容
1. 传感器的基本知识
1.传感器的定义和基本概念。
2.传感器的工作原理和分类。
–按物理量分类:温度传感器、压力传感器、光线传感器等。
–按工作原理分类:电阻式传感器、电容式传感器、电磁式传感器等。
3.传感器的特点和性能指标。
–灵敏度、分辨率、响应时间、量程、稳定性等。
2. 传感器在实际应用中的具体应用场景
1.温度传感器:在医疗、工业、农业等领域中的应用。
2.压力传感器:在汽车、机械、医疗设备等领域中的应用。
3.光线传感器:在照明、安防、环境监测等领域中的应用。
4.触摸传感器:在平板电脑、智能手机等领域中的应用。
3. 传感器的测量、监测和控制
1.传感器的测量和监测:
–温度、压力、湿度等物理量的测量和监测。
–中断、倾斜、运动等非物理量的测量和监测。
2.传感器的控制:
–自动控制系统中传感器的应用。
–物联网中传感器的应用。
4. 科学探究和实践应用
1.利用传感器进行科学探究,并总结实验结果。
2.通过应用传感器解决实际问题,例如:气象预报、农业自动化等。
三、教学重点和难点
教学重点
1.传感器的工作原理和分类。
2.传感器在实际应用中的具体应用场景。
3.传感器的测量、监测和控制。
教学难点
1.传感器的特点和性能指标。
2.传感器的科学探究和实践应用。
四、教学方法
国家开放大学-传感器与测试技术课程设计(实验成绩)
传感器与测试技术课程设计
随着计算机技术、信息技术的发展,信息资源的获取与信息的转换愈来愈引起人们的高度重视。传感器与测试技术作为信息科学的一个重要的分支,与计算机技术、自动控制技术和通信技术一起构成了完整的信息技术学科,在信息技术领域具有不可替代的作用,以传感器为核心的测试系统已广泛地应用于工业、农业、国防和科学研究等领域。在军事上,传感器与测试技术已经成为高技术武器装备发展的关键。在装备性能检测、控制、故障诊断维修,以及战场目标探测、战场生化、环境探测等方面得到广泛应用,因此,许多高校都将《传感器与测试技术>作为工科专业学生的必修课程,也有多个专业开设了该门课程。上课学生数量多,教学时数在36学时左右。如何进一步完善基础教学内容、改革教学方法,增加装备应用特色,提高学生的实践与创新能力,已成为任课教师考虑的主要问题。十分有必要根据学生的培养目标,以及传感器与测试技术的发展趋势,从教学理念、教学目的、课程和实验内容等方面进行优化设计。
一、课程教学理念与目标
在工程技术领域,传感与测试过程是利用物质的物理、化学和生物效应,从客观事物对象中提取有关信息的感知和认识过程,属于信息科学中信息获取的范畴。“工欲善其事,必先利其器”,传感器与测试技术作为人类认识客观事物特性、掌握其内在规律的主要手段,在认识世界、改造世界的过程中具有重要的作用,已成为信息时代的关键技术之一。所以应能从哲学高度认识传感器与测试在信息获取和预处理过程中作用地位,树立“广义测试”的理念。在教学内容的组织上,首先从了解传感器与测试技术在现代工业领
温湿度传感器专业课程设计方案报告
温湿度传感器专业课程设计方案报告
一、课程设计背景
随着科技的不断进步,现代社会对于环境监测的需求越来越高。在人工智能、物联网等技术的支持下,环境传感器成为了环境监测的重要工具之一。其中,温湿度传感器是一种普遍使用的传感器类型,广泛应用于气象、农业、空调、食品、药品等领域。本课程设计旨在让学生深入了解温湿度传感器的原理、技术和应用,并通过实际操作设计和制作一个温湿度传感器原型。
二、课程设计目的
本课程设计旨在让学生达到以下目标:
了解温湿度传感器的基本原理和技术。
掌握温湿度传感器的工作过程和相关计算公式。
学会使用Arduino等开发板实现温湿度传感器的实时监测和数据处理。
掌握传感器的性能评价方法和常见故障排除技术。
提高学生的实践操作能力和问题解决能力。
三、课程设计内容
本课程设计的内容主要包括以下几个方面:
1. 温湿度传感器的基本原理
该部分内容主要介绍温湿度传感器的原理和分类。包括温湿度传感器的工作原理、传感器的类型和特点、温湿度传感器的应用领域等。
2. 温湿度传感器的设计和制作
该部分内容主要包括温湿度传感器的设计和制作方法。首先,学生需要准备传感器需要的硬件和软件资源。然后,结合硬件电路设计和软件编程思路,通过Arduino开发板实现温湿度传感器的实时监测和数据处理。
3. 温湿度传感器的性能评价
该部分内容主要介绍传感器的性能评价方法和常见故障排除技术。学生需要对设计制作的温湿度传感器进行详细的性能测试和数据分析,评估传感器的性能和准确度。同时,对于传感器的常见故障,学生需要掌握相应的排除技术,提高传感器的可靠性和稳定性。
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地
下
室
火
灾
报
警
器
学院:信息工程学院
班级:13普本测控
学号:
姓名:
目录
摘要 (1)
一、绪论 (2)
1.1 课题描述 (2)
1.2 方案设计 (2)
1.3 方案比较: (2)
1.4 基本工作原理及框图 (3)
二、相关芯片、传感器及硬件电路设计 (4)
2.1 STC89C52RC芯片 (4)
2.2 DS18B20 温度传感器 (5)
2.3 LCD1602字符型液晶 (6)
2.4 光敏电阻 (7)
三、系统软件设计[2] (9)
3.1温度传感器控制程序 (9)
3.2 液晶屏控制程序 (13)
3.3主程序“main.c” (15)
四、总结 (21)
五、参考文献 (22)
地下室火灾报警器
摘要
本设计是用于地下室的火灾报警,利用火灾发生时产生的剧烈光强,还有高温,进行感光感温报警。同时如果地下室存放的是一些温度敏感的物品,也可以通过设置进行温度过高/过低报警。用到的传感器主要有温度传感器DS18B20和光电传感器光敏电阻。
关键词:DS18B20,光敏电阻,STC89C52,LCD1602
一、绪论
1.1 课题描述
地下室常作为人们的杂物间使用,或者充当饭店的酒窖功能,里面经常摆放着很多易燃物品,由于地下室经常潮湿和经常飘散的灰尘会使普通的烟雾报警器误报[1]。所以设计此种地下室火灾报警器。
1.2 方案设计
方案一:火灾发生的时候会有光亮,会使昏暗的地下室光强出现变化,故采用光敏电阻设计此报警器;
方案二:火灾发生的时候会产生大量热量,会使阴冷的地下室温度变化,故采用温度传感器设计此报警器;
方案三:由于火灾发生时产生光和热,同时采用光敏电阻和温度传感器级联设计此报警器。
1.3 方案比较:
方案一只采用光敏电阻,电路设计比较简单,但是如果地下室入口没有密封好,或者地下室开有透光窗,外界光强变化时,容易出现报警器误报;
方案二采用温度传感器设计,电路上和方案三相当,但是如果地下室密封性好,地下室的一些容易发酵的酒水或者其他粮食蔬菜之类的发酵产生的大量热量,也会使报警器出现误报;
方案三综合光强变化和温度变化,电路设计上只比方案二多一个光敏传感器,但是却同时具备了光强和温度传感。如果地下室密封性好,温度升高的时候并没有光照变化,避免误报;如果地下室密封性不好或者开有透光窗,光强变化的时候,发酵产生的热量及时的散出地下室,报警器也不会误报。只有火灾时候瞬间产生高温不会及时散去,而且有大量光照,报警器才会工作。
综合以上方案,故采用方案三。
1.4 基本工作原理及框图
1.4.1 工作原理:
温度传感器测温,在lcd1602上实时显示温度。当温度超过设置的标准温度时,打开外部中断。如果没有中断,主程序继续检测温度报警开关K1是否打开,如果温度报警开关关闭,则程序返回开始位置继续测温。如果温度报警开关打开,则出现提示音“地下室温度过高,请及时通风”。
在温度过高时,同时出现了光照,光敏电阻阻值减小,电压拉低,则出现外部中断,提示音“地下室有火情”。
1.4.2程序流程图:
主程序:
中断处理程序:
1.4.3框图:
按键1:设置报警温度+;
按键2:设置报警温度-;
按键3:设置每次加减的大小(1或者5);
按键4:退出设置;
开关1:打开/关闭温度报警;
温度报警:用LED灯亮表示;
火灾报警:用蜂鸣器响表示;
二、相关芯片、传感器及硬件电路设计
2.1 STC89C52RC芯片
STC89C52RC是STC公司生产的一款8051内核芯片,内部含有Flash EEPROM,
为CMOS产品,内部有8KB的程序存储空间,512B的RAM。因为本设计应用于火灾报警,因此要选用温度范围-40℃至+85℃的工业级产品。外部晶振最高可接入40MHz,双列直插式封装。
需要为维持51单片机运行搭建最小系统,硬件连接如图。
2.2 DS18B20 温度传感器
使用DS18B20单线数字温度传感器具有以下优点:
(1)和微处理器连接时,仅需要一个I/O口就可实现。单总线具有经济性好、抗干扰能力强、使用方便等优点;
(2)测温范围宽,测量精度高:DS18B20测温范围为-55℃到+125℃;
在-10℃至+85℃范围内,精度为±0.5℃。
(3)测量参数可配置:DS18B20测量分辨率可通过程序设定9-12位。
(4)DS18B20体积小、适用电压宽。
DS18B20连接如图:
测温电路实图:
2.3 LCD1602字符型液晶
LCD1602是一种专门用来显示字母、数字、符号的点阵型液晶模块。它是由若干个5x7或者5x11的点阵字符位组成,一共可显示2行,每行可显示16个字符,每个点阵字符位都可以用显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用。
LCD1602的电路图如图
液晶连接实物图:
2.4 光敏电阻
光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱
而改变的一种电阻器,又称为光电导探测器,入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。
光敏电阻部分的电路如图: