传感器与检测电路设计任务1.4 典型放大电路设计与测试
传感器与检测电路设计项目化教程 第2版-电子课件- 测温仪放大与调零电路设计与测试
3 电路仿真测试
电路调试
调试步骤：
➢ 零点漂移调节
将输入端C、D短接，将放大倍数调节电位器RP2调到中间位置（50%位置），调节调零电位
器RP3，使电路输出电压Uo为零，之后拆除C、D之间的短接线。
3 电路仿真测试
电路调试
调试步骤：
➢满度调节
在输入端C、D之间接入18.8mV电压信号（表示温度为100℃），将放大倍数调节电位器RP2
恒压源
被测
温度
0 ~ 100℃
传感器及
接口电路
0~18.8mV
放大与
调零电路
0~5V
2 放大电路设计
放大电路级数
0~18.8mV
总放大倍数：
放大与
调零电路
0~5V
5
=
≈ 266
18.8
2 放大电路设计
放大电路级数
直流放大电路单级放大倍数100倍左右，总放大倍数266，宜采用两级放大电路来实现。
R9取10kΩ，则R10+RP3=13.3×R9 =133kΩ
R10选120kΩ电阻。
RP3选20kΩ或50k Ω 可调电阻。
2 放大电路设计
调零电路设计
R6=20R5
=
10 +3
9
= 13.3
直流放大存在零点漂移，影响测量精度，电路通过RP4、R12和R13进行调零。
RP4选10kΩ~100kΩ的可调电阻，电阻R12为R13的百分之一，R12选1kΩ， R13选100kΩ 。
2 放大电路设计
集成运放U1可以选UA741、OP07等通用集成运算放大器，也可以选LM358双运放芯片。
3 电路仿真测试
仿真电路设计
传感器的放大电路设计性实验
实验五传感器的放大电路设计性实验一、实验目的：掌握传感器放大电路原理、特点与电路形式。
了解放大电路形式及特点与功能、应用传感器和测量电路进行工程控制和过程检测。
二、实验设备和器材：1、数字万用表（4 1/2位）、2、直流稳压电源。
3、所需材料：选择一种常用传感器，一只仪表放大器，一只调零电位器，各种规格电阻若干，面包板，导线。
三、实验步骤：1、确定放大那种传感器：本次选择实验一所用的力传感器。
2、选择放大器件：有实验一的数据可以知道在力传感器中输出电压的范围在0~25mv 以内，要将其放大到0~5V。
故电路要放大200倍左右。
在这里选用TL084作为放大电路的核心器件-----放大器。
3、设计的电路图如图一。
在图上还有部分电路没有显示出来。
是电源的供电电源在连接到电路中得时候都加了一个比较小的点解电容跟跟滤波电容，这样做的目的是为了使供电电源更加稳定、由于在小信号的放大中如果电源电压不稳定则会引起输出的极度不稳定。
图一如图一所示电阻R5与R3、R4、R2构成放大，在这里设计放大能达到167~333倍。
能满足将实验一的数据放大到0~5V。
最后的电容C5、C6作为输出的滤波，这样做的目的是为了使输出电压更加处于平稳是后面电路的采集与测试提供比较好的基础。
由于本次放大电路并不是给采样芯片去采集电压大小，就不需要将输出电压控制在一定的范围。
级在前级输入不正常的情况下其输出可能位电源供电电源（±12V），如果在输出端是用AD芯片采样的话则在输出要加上合适的稳压二极管，这样便能将电压控制在合理的范围。
这样有利于对AD芯片的保护。
4、实验数据的测试5、通过4的数据可以发现设计的电路基本完成了设计的性能指标。
四、实验总结通过本次实验我更加熟悉了能对放大电路的设计与测量。
并且对小信号放大的设计中要注意的事项有了更加深刻的理解。
总之通过本次实验我学到了不少宝贵的东西。
传感器设计与测试课程设计
传感器设计与测试课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解传感器的定义、分类和工作原理，掌握不同传感器在工程实践中的应用。
2. 学生能掌握传感器设计与测试的基本步骤，了解传感器性能参数及其影响。
3. 学生能了解传感器在智能化系统中的重要作用，理解传感器技术的发展趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的传感器电路，进行传感器测试实验，并分析测试数据。
2. 学生能够运用传感器解决实际问题，提高创新能力和动手操作能力。
3. 学生能够通过团队合作，进行传感器设计与测试的实践活动，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对传感器技术研究的兴趣，提高科学探究精神。
2. 学生能够认识到传感器技术在现实生活中的广泛应用，增强技术改变生活的意识。
3. 学生能够树立正确的价值观，关注传感器技术的发展对环境和社会的影响，培养责任感和使命感。
课程性质：本课程为高二年级物理选修课程，旨在通过传感器设计与测试的实践活动，提高学生对物理知识的实际应用能力。
学生特点：高二年级学生对物理知识有一定的了解，具备基本的电路知识和实验操作能力，对新技术感兴趣，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，课程目标应注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在实践中掌握知识，提高技能，培养情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容1. 传感器基础知识- 传感器的定义、分类和工作原理- 传感器性能参数及其影响- 传感器在智能化系统中的应用2. 传感器设计与测试方法- 传感器设计与测试的基本步骤- 传感器电路的设计与搭建- 测试数据的采集、处理与分析3. 实践操作与案例分析- 设计简单的传感器电路，如温度传感器、光敏传感器等- 进行传感器测试实验，分析实验数据- 分析实际案例，了解传感器技术在生活中的应用4. 传感器技术发展趋势与前景- 传感器技术的发展趋势- 新型传感器及其应用领域- 传感器技术在环境保护、智能制造等方面的作用教材章节关联：本教学内容与教材中“传感器及其应用”章节相关。
(完整版)传感器技术检测毕业课程设计
吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院《传感器及检测技术》课程设计任务书设计题目：超声波测距系统设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：2010.12.20－2010.12.31目录一、课程设计目的 (2)二、课程设计题目 (2)三、课程设计内容及要求 (2)1、设计内容 (2)2、设计要求 (2)四、传感器工作原理 (2)五、系统框图 (3)六、单元电路设计原理 (4)1、LED显示电路与键盘控制电路设计 (4)2、超声波发射电路设计 (5)3、超声波接收电路设计 (7)4 、串口通信与蜂鸣器电路设计 (8)七、软件设计与系统调试 (9)1、主程序流程图 (10)1.1发射程序与接收流程图 (10)1.2 中断子程序及流程图 (11)1.3 距离计算与显示子程序 (12)八、设计中的问题及解决方法 (13)九、总结 (13)十、完整的电路图（附录一） (14)十一、参考文献 (15)一、课程设计目的通过《传感器及检测技术》课程设计，掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。
进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。
二、课程设计题目超声波测距系统设计三、课程设计内容及要求1、设计内容采用40KHz的超声波发射和接收传感器测量距离。
可采用发射和接收之间的距离，也可将发射和接收平行放在一起，通过反射测量距离。
功能：1）LED数码管显示测量距离，精确到小数点后一位（单位：cm）。
2）测量范围：30cm～200cm，3）误差＜0.5cm。
4）其它。
2、设计要求1）掌握传感器的工作原理及相应的辅助电路设计方法。
2）独立设计原理图及相应的硬件电路。
3）设计说明书格式规范，层次合理，重点突出。
并附上详细的原理图四、传感器工作原理超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。
传感器与检测电路设计项目化教程 第2版-电子课件-典型放大电路设计与测试
1 反相放大电路基本电路
电路参数
输出电压与输入电压的关系：
虚短 u+=u虚断 i+=i-=0
虚断 i+=i-=0
KCL i1=i2+i-
− = + = 0 （反相端为虚地点）
1 = 2
=−
1
2
电压放大倍数（电压增益）：
输入阻抗：
i2
i1
u - iu+
= −
2
实际运算放大器：前置级的差动放大器并不一定完全对称，当输入电压为
零时，电路输出电压不为零，该电压大小随着温度变化而变化，且在零点附
近，这种现象为零点漂移。
2 零点漂移的影响因素
输入失调电压
实际运算放大器：前置级的差动放大器
并不一定完全对称，当输入电压为零时，电
路输出电压不为零，必须在输入端加上一直
能地相等。一般取R1＝R2。
➢ 选R2>>R3、 R2>> R4，同相放大电路的增益公
式： = 1 +
3
4
4 同相放大器典型电路
电压跟随器
➢ 电压增益：1
➢ R1、R2：平衡电阻，一般R1=R2，减
小零点漂移。（若对零点漂移没要求
可不用）
4 同相放大器典型电路
电压跟随器仿真
5 同相放大器设计与测试
3 零点漂移消除方法
同相调整法
把调整电压加至同相输入端进行零点调整的，
调整电压ua为电位器调节电压U被R4、R5分压后在
R5上分到的电压，所以ua为：
5
4 =
×
4 + 5
若调整范围ua在10mV以内，则可取
传感器课程设计任务书及指导书
传感器课程设计任务书及指导书上海交通大学精密仪器教研室二零一二年十月重要时间节点：第1周第一次课，设计题目讲解，学生选题；第3周最后一次课前，完成电路原理图设计。
目录第一章总论 (3)1-1 《传感器》课程设计的目的 (3)1-2 《传感器》课程设计的内容 (3)1-3 设计时应注意的事项 (3)1-4 设计题目 (4)第二章电阻应变式传感器 (5)2-1 电阻应变式称重传感器原理 (5)2-2 设计用传感器介绍 (6)2-3 任务与要求 (7)第三章差动螺管式电感位移传感器 (8)3-1 电感式位移传感器测量原理 (8)3-2 传感器测量测头 (8)3-3 任务与要求 (9)第四章差动变压器式位移传感器 (10)4-1 差动变压器式位移传感器工作原理 (10)4-2 设计用传感器介绍 (11)4-3 任务与要求 (12)第五章压电式测速传感器 (13)5-1 压电式力传感器工作原理 (13)5-2 设计用传感器介绍 (14)5-3 任务与要求 (15)第六章光电编码器 (16)6-1 光电编码器 (16)6-2 设计用传感器介绍 (17)6-3 任务与要求 (21)第七章光栅位移传感器 (22)7-1 光栅位移传感器工作原理 (22)7-2 设计用传感器介绍 (233)7-3 任务与要求 (29)第一章总论1-1《传感器》课程设计的目的《传感器》课程设计是《传感器》课程的一个重要教学环节，通过这个教学环节要求达到下列几个目的：1．通过课程设计，把在《传感器》及其他有关先修课程《机械制图、精密仪器设计、电工理论基础、模拟电路、数字电路、单片机等》中所获得的知识在传感器设计、装配、调试中综合加以运用，使这些知识得到巩固，并使理论知识与实践相结合，培养工程实践及科学研究的基本技能；2．通过课程设计，加强同学对几种传感器原理的感性认识，加深对课堂的理解，增强动手能力；3．通过这个设计初步培养同学对传感器设计的独立工作能力和分析问题、解决问题的能力。
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步骤4：编写驱动程序传感器和数据采集卡的连接完成后，学生需要编写驱动程序来获取传感器数据。
驱动程序的编写需要完成以下几个步骤：•设置数据采集卡的采样率和分辨率•设计数据读取算法，将数据从数据采集卡读取到计算机中•完成数据的存储、处理和显示步骤5：测试调试完成所有的设计和编写后，学生需要进行系统测试和调试。
测试和调试的过程需要完成以下几个步骤：•测试传感器输出信号特点是否符合预期•测试数据采集卡和计算机的连接是否正常•调整电路参数以保证传感器性能指标能够满足要求•对驱动程序进行测试，确保程序可以正常运行结语传感器技术与检测课程设计的目的不仅是教会学生掌握传感器的基本原理和应用技能，更重要的是培养学生的实践能力和创新能力。
传感器与自动检测技术课程设计
传感器与自动检测技术课程设计一、课程设计目的本课程设计着眼于培养学生的传感器技术及自动检测技术的应用能力，通过课程设计，学生将学会传感器的基本原理及其在自动检测领域中的应用，同时能运用相应的软件和硬件开发平台进行课程设计。
二、课程设计基础在本课程设计中，学生需要掌握基本的模拟电路、数字电路、C语言编程及微机原理等方面的知识。
通过前置课程学习，学生具有一定的电路分析及硬件调试经验，能够独立完成简单电路的设计和搭建。
三、课程设计内容3.1 传感器及自动检测技术介绍通过本章学习，学生能具有一定的传感器概念并能了解传感器的基本构造、原理、种类等相关内容，同时对自动检测技术有一定的认识，并且对自动检测技术中的传感器应用进行了解。
3.2 基本电路构建与仿真该章的学习目的是让学生掌握如何进行基本电路的构建及仿真，包括单一电阻、二极管、晶体管、运算放大器等常用的电路，同时了解不同电路之间的联系和构建方法。
3.3 信号处理在学习完基本的电路构建和仿真之后，本章让学生掌握如何对传感器采集的数据进行信号处理，包括滤波、放大、数字化等处理方法。
学习过程中需要学生掌握不同的信号处理方法的原理以及相应的应用场景。
3.4 传感器应用与实践学习完基本的传感器构造、原理、信号处理后，学生需要对传感器的应用进行实践，主要包括对温度、湿度、光强度等一些常见的参数进行采集、处理、显示等操作。
3.5 课程设计总结在课程结束时，学生需要撰写一篇技术报告来总结本次课程设计的学习成果，报告需要包括本次课程设计的目的、内容、难点、解决方案等相关内容。
学生需要运用Markdown文本格式来撰写技术报告。
四、课程设计考核本次课程设计考核主要包括两个部分：4.1 设计方案及过程报告学生需要提交本次课程设计的设计方案及过程报告，包括选题背景、设计目的、方案设计、实验结果及分析、成果验证、实验参数及数据记录，以及对实验结果的分析与总结等内容。
4.2 课程设计评分针对本次课程设计，考核分为实验报告及现场答辩两个环节，实验报告占60分，现场答辩占40分。
传感器和检测技术课程标准
传感器和检测技术课程标准《传感器及检测技术》课程标准一、课程信息课程名称：传感器及检测技术课程类型：电气自动化专业核心课课程代码：0722070 授课对象：电气自动化专业学分：4 先修课：模拟电子技术、数字电子技术、微机原理学时：72 后续课：智能仪器、电气综合实训、电工中、高级职业资格证书、毕业设计、顶岗实习制定人：邓贻XX制定时间：20XX/7/10二、课程性质传感器是现代操纵的基本工具，而检测技术则是操纵过程猎取信息的唯一手段。
《传感器与检测技术》是一门多学科交叉的专业课程，重点介绍各种传感器的工作原理和特性，结合工程应用实际，了解传感器在各种电量和非电量检测系统中的应用，培养学生使用各类传感器的技巧和能力，掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法，了解传感器技术的进展动向。
本课程是电气自动化技术专业的一门核心专业技术课，也是后续的电气综合实训、电工中、高级职业资格证书（其内容约占20%）、毕业设计、顶岗实习等基本技能养成课程，即是职业素养养成与职业能力培养最基本的理论实践一体化课程。
三、课程设计1、课程目标设计总体目标：教学目标和总体要求是让学生初步掌握检测技术的基本知识和应用。
培养学生使用各类传感器的能力。
使学生能够进一步应用传感器解决工程测控系统中的具体问题。
要求理解不同传感器的工作原理，常用的测量电路；能够对常用传感器的性能参数与主要技术指标进行校量与标定。
掌握传感器的工程应用方法，并能正确处理检测数据。
了解传感器技术进展前沿状况，培养学生科学素养，提高学生分析解决问题的能力。
通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及猎取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。
（1）知识目标：1. 传感器的静态特性、动态特性与技术指标2. 电阻传感器原理与应用3. 电感传感器原理与应用4. 电容传感器原理与应用5. 光电（光纤、光栅）传感器原理与应用6. 磁电式传感器与霍尔传感器7. 压电式传感器原理与应用8. 半导体物性传感器9. 温度检测系统10.压力检测系统11.液位测检系统12.流量检测系统13.传感器在汽车上的应用（2）能力目标：1．测量误差与数据处理2. 传感器的标定和校准3. 应变电阻传感器的测量电路与电子秤的标定。
传感器电路设计与分析
传感器电路设计与分析在现代科技的发展中，传感器技术起到了举足轻重的作用。
作为测量和检测物理量的重要工具，传感器在各个领域应用广泛，如工业控制、医疗设备、汽车制造等。
传感器电路的设计与分析对于传感器的性能和稳定性至关重要。
本文将介绍传感器电路的设计原理、常见的传感器电路类型以及电路分析方法，以帮助读者更好地理解和应用传感器电路。
一、传感器电路设计原理传感器电路的设计原理基于信号的传递和转换。
传感器接收外部的物理量信息，并将其转换为电信号输出。
设计一个有效的传感器电路需要考虑以下几个方面：1. 传感器性能要求：根据应用需求确定传感器的输入和输出范围、精度、灵敏度等参数。
例如，温度传感器需要能够测量一定范围内的温度变化，并输出相应的电压或电流信号。
2. 信号转换电路：传感器的输出信号通常需要经过信号转换电路进行放大、滤波、线性化等处理，以获得可用的电信号。
放大电路可以使用运算放大器等元件进行放大增益的调整。
3. 噪声抑制：传感器会受到各种干扰源的影响，例如电源噪声、环境干扰等。
在传感器电路设计中，需要采取一些措施来减小这些干扰源对信号的影响，以提高测量的准确性和稳定性。
二、常见的传感器电路类型根据传感器的工作原理和应用需求，传感器电路可以分为几种常见类型：1. 电阻式传感器电路：电阻式传感器通常通过改变器件的阻值来感知物理量的变化。
常见的电阻式传感器有温度传感器、压力传感器等。
电阻式传感器电路的设计可以使用电桥、差分放大电路等。
2. 容性传感器电路：容性传感器利用电容的变化来感知物理量的变化。
例如，湿度传感器可以测量环境中的湿度变化。
容性传感器电路设计常常需要考虑电容的充放电过程以及放大电路的设计。
3. 感应式传感器电路：感应式传感器利用感应原理来感知物理量的变化。
例如，磁力传感器可以测量磁场的变化。
感应式传感器电路设计涉及到信号的放大和滤波。
4. 光电传感器电路：光电传感器通过光敏元件接收光信号，并将其转换为电信号。
光学传感器电路设计及光线传输性能测量方法
光学传感器电路设计及光线传输性能测量方法光学传感器是一种能够将光信号转换为电信号的装置。
在各种应用领域中，光学传感器被广泛应用于测量、检测和控制等方面。
本文将讨论光学传感器电路设计以及光线传输性能的测量方法。
光学传感器电路设计是光学传感器工作的关键。
一个好的电路设计能够提高光学传感器的性能和精确度。
在设计光学传感器电路时，需要考虑以下几个方面：首先，选择适当的光敏元件。
光敏元件是光学传感器的核心部件，它能够将光信号转换为电信号。
常见的光敏元件有光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻和光敏传感器等。
根据应用需求和光线条件，选择适当的光敏元件非常重要。
其次，设计合适的光电转换电路。
光电转换电路能够将光敏元件输出的微弱电信号放大，并且进行滤波、放大和线性化处理，提高测量的精度和可靠性。
光电转换电路的设计需要结合光敏元件的参数特性进行，采用合适的电路拓扑结构和元器件。
此外，合理设计供电电路。
光学传感器的供电电路需提供稳定的电源和适当的电流。
供电电路应根据光敏元件和光电转换电路的工作特点，选择适当的供电方式和电源滤波电路，确保传感器能够正常、长时间运行。
光线传输性能的测量是评价光学传感器性能的重要指标之一。
采用合适的测量方法可以准确地评估光学传感器在不同光线条件下的性能并优化其设计。
首先，光线传输性能的测量要考虑光源。
光源的选择应根据具体应用需求和光学传感器的工作条件来确定。
常见的光源有白炽灯、发光二极管和激光器等。
在测量过程中，应保证光源的稳定性和一致性，以获得准确的测量结果。
其次，测量中需要考虑真实环境下的光线条件。
不同光线条件下传感器的性能可能存在差异。
因此，测量时需要模拟实际应用场景的光线条件，如光照强度、光谱分布和光源方向等。
通过对不同光线条件下的测量结果进行比较和分析，可以评估光学传感器在实际应用中的性能表现。
此外，测量方法需要考虑光线的传输损耗和衰减。
光线在传输过程中可能会发生衰减和损耗，影响到传感器的性能。
放大电路设计与测试实验报告
放大电路设计与测试实验报告多级放大电路的设计与测试电子工程学院一、实验目的1、理解多级直接耦合放大电路的工作原理与设计方法2、熟悉并熟悉设计高增益的多级直接耦合放大电路的方法3、掌握多级放大器性能指标的测试方法4、掌握在放大电路中引入负反馈的方法二、实验预习与思考1、多级放大电路的耦合方式有哪些？分别有什么特点？2、采用直接偶尔方式，每级放大器的工作点会逐渐提高，最终导致电路无法正常工作，如何从电路结构上解决这个问题？3、设计任务和要求（1）基本要求用给定的三极管2SC1815(NPN)，2SA1015(PNP)设计多级放大器，已知VCC=+12V,-VEE=-12V，要求设计差分放大器恒流源的射极电流IEQ3=1，1、5mA，第二级放大射极电流IEQ4=2，3mA；差分放大器的单端输入单端输出不是真电压增益至少大于10倍，主放大器的不失真电压增益不小于100倍；双端输入电阻大于10kΩ，输出电阻小于10Ω，并保证输入级和输出级的直流点位为零。
设计并仿真实现。
三、实验原理直耦式多级放大电路的主要涉及任务是模仿运算放大器OP07的等效内部结构，简化部分电路，采用差分输入，共射放大，互补输出等结构形式，设计出一个电压增益足够高的多级放大器，可对小信号进行不失真的放大。
1、输入级电路的输入级是采用NPN型晶体管的恒流源式差动放大电路。
差动放大电路在直流放大中零点漂移很小，它常用作多级直流放大电路的前置级，用以放大微笑的直流信号或交流信号。
典型的差动放大电路采用的工作组态是双端输入，双端输出。
放大电路两边对称，两晶体管型号、特性一致，各对应电阻阻值相同，电路的共模抑制比很高，利于抗干扰。
该电路作为多级放大电路的输入级时，采用vi1单端输入，uo1的单端输出的工作组态。
计算静态工作点：差动放大电路的双端是对称的，此处令T1，T2的相关射级、集电极电流参数为IEQ1=IEQ2=IEQ，ICQ1=ICQ2=ICQ。
传感器测控电路课程设计
传感器测控电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解传感器的定义、分类和工作原理，掌握常见传感器如温度传感器、光敏传感器、压力传感器的应用。
2. 学会分析测控电路的基本组成、功能及工作原理，理解传感器与测控电路的连接方式和信号处理方法。
3. 掌握传感器测控电路的设计步骤和注意事项，能够根据实际需求选择合适的传感器和电路。
技能目标：1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力，提高实际操作技能。
2. 能够运用所学知识，设计简单的传感器测控电路，解决实际问题。
3. 培养学生的团队协作能力，提高沟通和交流技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对传感器和测控技术产生兴趣，激发学生的求知欲和创新精神。
2. 增强学生的环保意识，认识到传感器技术在节能减排、环境保护等方面的作用。
3. 培养学生的责任心和使命感，使其认识到传感器技术在国家发展和社会进步中的重要地位。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过理论学习和实际操作，掌握传感器测控电路的设计和应用。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和动手能力，对传感器和测控技术有一定了解，但缺乏实际设计和操作经验。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性，培养其独立思考和解决问题的能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活和工作中。
二、教学内容1. 传感器基本概念：介绍传感器的定义、分类和工作原理，分析各类传感器的特点及应用场景。
相关教材章节：第一章 传感器概述。
2. 常见传感器及其特性：详细讲解温度传感器、光敏传感器、压力传感器等常见传感器的工作原理、性能参数及应用案例。
相关教材章节：第二章 常见传感器及其特性。
3. 测控电路基本原理：分析测控电路的组成、功能及工作原理，探讨传感器与测控电路的连接方式和信号处理方法。
相关教材章节：第三章 测控电路基本原理。
传感器信号放大电路设计要点
传感器信号放大电路设计要点传感器信号放大电路设计要点：
在设计传感器信号放大电路时，需要考虑以下几个要点，以确保信号放大的准确性和稳定性。
首先，选择合适的放大器类型。
在设计传感器信号放大电路时，应选择合适的放大器类型，常用的放大器包括运算放大器、差分放大器和仪表放大器等。
根据传感器信号的特性和放大要求选择适合的放大器类型，以达到最佳放大效果。
其次，确定放大倍数。
在设计传感器信号放大电路时，需要根据传感器信号的幅度和噪声水平确定合适的放大倍数。
放大倍数过大容易引入噪声，放大倍数过小则无法有效提取传感器信号。
因此，需要根据具体应用需求和信号特性确定合适的放大倍数。
接着，注意信号滤波。
传感器信号通常会受到噪声和干扰影响，因此在设计放大电路时，需要考虑信号滤波的问题。
通过添加合适的滤波电路，可以有效抑制噪声和干扰信号，提高信号质量和精确度。
另外，保证电路稳定性。
在传感器信号放大电路设计中，稳定性是非常重要的因素。
需要注意避免电路震荡和漂移现象，同时注意电源和接地的设计，以确保电路稳定可靠。
最后，进行实际测试和调试。
设计完成后，需要进行实际测试和调试，验证电路的性能和稳定性。
通过仪器测量和实际应用测试，可以进一步优化电路设计，确保传感器信号放大电路的准确性和可靠性。
总的来说，设计传感器信号放大电路需要综合考虑放大器类型、放大倍数、信号滤波、电路稳定性等多个方面的因素。
通过合理的设计和验证，可以有效提高传感器信号的放大效果，满足实际应用需求。
传感器与测试技术课程设计任务书
传感器与测试技术课程设计任务书第一篇：传感器与测试技术课程设计任务书陕西电大机械设计制造及其自动化(本科)专业《传感器具与测试技术》课程设计任务书设计题目：1．应变式称重传感器设计2．电冰箱温度超标指示器设计3．位移测试与测试系统标定设计4．温湿度监控系统设计5．电容式液位计的设计6．便携式酒精探测仪的设计7．超声波测距系统设计8．电容式加速度系统的设计9．电涡流式传感器设计设计任务：1．根据设计要求，分析传感器的工作原理，结构，材料，特性，分析，转换电路等2．根据设计要求，制定设计方案，确定传感器设计图及传感器转换电路设计、仿真调试。
3.编写设计说明书，内容包括：① 设计题目、设计过程和有关说明。
② 原理图，功能方框图，电路分析等。
③ 元器件的选择和有关计算。
④ 电气设备明细表。
⑤ 参考资料、参考书及参考手册。
⑥ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。
参考书目：传感器与测试技术，谭定忠主著，中央电大出版社新编传感器技术手册，李科杰主编，国防工业出版社备注：题目可自拟，每个设计题目要求自己制拟定。
联系方式：***联系人：赵亚楠第二篇：《传感器》课程设计任务书《传感器》课程设计任务书一、总要求能够独立进行各种传感器系统方案的设计及论证，选择合理的机械结构和测量电路等，并且能结合实际进行有关精度分析与讨论。
二、总任务针对总要求进行原理及方案论证,包括机械结构设计、电路设计、精度分析以及撰写报告等工作。
三、设计题目请根据各自任务填写四、设计内容请根据各自任务填写五设计进度或计划1、准备及查阅资料四天2、方案设计及论证（总体方案）两天3、机械结构及电路设计（画CAD图和PROTEL图）五天4、整理报告及准备答辩三天六设计说明书包括的主要内容1、封面2、目录3、设计任务书4、正文（可按下列内容撰写、仅供参考）1）序言（背景）(1000-2000字)对所设计的传感器进行背景介绍，可包括系统工作原理的介绍等。
《传感器与检测技术》课程设计指导书
课程设计任务书及指导书一.设计题目《压力测量仪的设计》二.设计目的（1）使同学们掌握金属箔式应变片组成的称重传感器的正确使用方法；了解压力测量仪的工作原理及其在电子天平中的应用。
（2）通过设计、安装、调试电路等实践环节，提高学生的动手能力，提高分析问题、解决问题的能力。
三.设计任务（1）学生根据设计要求完成设计与测试。
（2）在完成设计后书写课程设计报告。
四.时间安排2012年11月26日至2012年12月14日五.设计内容压力测量仪由以下五个部分组成：传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等组成。
其原理框图如图1所示：图1 压力测量仪组成框图(1) 传感器测量电路称重传感器的测量电路通常使用电桥测量电路，它将应变电阻值的变化转换为电压的变化，这就是可用的输出信号。
电桥电路由四个电阻组成，如图2所示：桥臂电阻R1，R2，R3和R4，其中两对角点AC接电源电压U SL=E（+10V），另两个对角点BD为桥路的输出U SC，桥臂电阻为应变电阻。
R1R4=R2R3时，电桥平衡，则测量对角线上的输出U SC为零。
当传感器受到外界物体重量影响时，电桥的桥臂阻值发生变化，电桥失去平衡，则测量对角线上有输出，U SC≠0。
图2 传感器电桥测量电路(2) 放大系统压力测量仪的放大系统是把传感器输出的微弱信号进行放大，放大的信号应能满足模数转换的要求。
该系统使用的模数转换是3位半A/D转换，所以放大器的输出应为0V ～ 1.999V。
为了准确测量，放大系统设计时应保证输入级是高阻，输出级是低阻，系统应具有很高的抑制共模干扰的能力。
(3) 模数转换及显示系统传感器的输出信号放大后，通过模数转换器把模拟量转换成数字量，该数字量由显示器显示。
显示器可以选用数码管或液晶显示器(4) 传感器供电电源有恒压源与恒流源对于恒压源供电：参考图2，设四个桥臂的初始电阻相等且均为R，当有重力作用时，两个桥臂电阻增加△R，而另外两个桥臂的电阻减少，减小量也为△R。
传感器与应用电路设计
传感器与应用电路设计一、传感器的基本概念传感器是一种能够将物理量或化学量转化为电信号输出的装置。
传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域，是现代科技发展中不可或缺的重要组成部分。
二、传感器的分类1. 按照测量物理量分类：温度传感器、压力传感器、湿度传感器等。
2. 按照工作原理分类：电阻式传感器、电容式传感器、电磁式传感器等。
3. 按照输出信号分类：模拟信号输出传感器和数字信号输出传感器。
三、应用电路设计1. 传感器与模拟电路设计（1）基本原理：将模拟信号处理成数字信号，以便于后续处理和控制。
（2）实现方法：使用运算放大器对模拟信号进行放大和滤波，然后使用模数转换芯片将模拟信号转换为数字信号。
（3）应用场景：温度控制系统、压力监测系统等。
2. 传感器与数字电路设计（1）基本原理：直接从传感器中获取数字信号，简化了模拟电路的设计和调试。
（2）实现方法：使用单片机或FPGA芯片来获取传感器输出的数字信号，并进行处理和控制。
（3）应用场景：智能家居系统、智能安防系统等。
3. 传感器与无线电路设计（1）基本原理：将传感器采集到的信号通过无线电波传输到远程设备，实现远程监测和控制。
（2）实现方法：使用射频芯片对传感器采集到的信号进行调制和解调，然后通过天线将信号发送出去。
（3）应用场景：远程监测系统、智能物流系统等。
四、总结传感器与应用电路设计是现代科技发展中不可或缺的重要组成部分。
根据不同的应用场景选择合适的传感器和电路设计方案，能够提高生产效率、保障人们生命安全，为社会发展做出贡献。
传感器电源电路及放大电路的设计
传感器电源电路及放大电路的设计1998年9月JournalofHuaihaiInstituteofTechnologySep.1998传感器电源电路及放大电路的设计毕训银(淮海工学院电子工程系,,)Ξ摘要。
关键词传感器;光源0 引言本系统研制的高精度高温光纤压力传感器,为一光强调制型的非功能性传感器,利用膜片受压的变形调制光信号来测量压力。
我们选择小型聚光白炽灯(2.5V,300mA)作为光源,因而光源电压的稳定对提高测量精度非常重要。
且传感器输出的微电流信号很小,须有微电流放大器加以转换放大。
精确地设计放大器,可以有效地放大有用信号,消除干扰,本文通过具体电路介绍设计方法。
源,约7V,基准电压通过电位计R1和R2分压后,提供给稳压器的同相输入,调节电位计R1改变基准电压的分压比,比达到所需的输出。
取R2的阻值为2K,选R1为6.8K电位器,通过调试得到所需的输出后,R1被等值的电阻代替。
实验中R1为5.6K。
1 稳压电路111 光源稳压电路图1 光源稳压源电路Fig.1 Circuitofregulatedpower选择的白炽灯额定电压为2.5V,我们根据光的亮度及光纤调制放大的实验结果和灯泡的寿命考虑,选择稳压源电压为1.8V,作为光源电压。
灯泡给参考光纤束和发送光纤束提供一定亮度的光强,因此光源电压必须稳定可靠,才不致给测量带来误差。
在本系统中,我们采用多端可调集成稳压器W723B,其电路如图1。
它由基准电W723B是属于半导体集成稳压器。
压、误差放大器、调整电路、保护电路及采样电路等部分构成,其最大输入电压为40V,使用时只需在输入端加上电压,并接上输入输出电容和调整电压所需的电阻、电位器即可形成一可调的稳压电源。
元件参数选取。
(1)R1,R2值图1中的4、5端的电压为W723B内部基准电压Ξ(2)复合管的选择在图1中2端接取样电路,R3为2K,3端与4端通过电阻连接起来。
实际应用中考虑负载过大,出现电流过载等情况,一般加输出电流扩展环节。
传感器物体检测电路设计
目录1.课程设计任务书 (2)2.电路原理图 (4)3.设计思路 (4)4.元件清单 (6)5.主要元件介绍 (7)5.1 超声波传感器 (7)5.2 NE555 (7)5.3 LM393 (9)5.4 LM2907芯片 (10)6.电路调试 (12)6.1电路调试结果（实物） (12)6.2 电路调试电压及波形 (13)7.个人体会 (15)8.参考文献 (16)1.课程设计任务书《传感器原理与检测技术》课程设计任务书题目：物体检测电路的制作一、课程设计任务超声波传感器是利用超声波作为信息传递媒介的传感器，本课题是利用超声波传感器来检测物体的存在。
电路由三部分组成：以555振荡电路作为超声波传感器的驱动电路，以LM393芯片作为超声波传感器的接受电路,以LM2907N芯片把传感器接受到的频率信号转化成电压信号并是发光二极管发光。
二、课程设计目的通过本次课程设计使学生掌握：1）了解超声波传感器的结构和工作原理；2）利用超声波传感器监测物体的存在；3）掌握电子电路实际调试技巧。
从而提高学生系统的设计和调试能力。
三、课程设计要求1、当有物体存在时，发光二极管熄灭；2、当没有物体存在时，发光二极管发光。
四、课程设计内容1、发射电路、接受电路、转化电路的设计；2、电路的调试；3、电路原理图中元件清单。
五、课程设计报告要求报告中提供如下内容：1、目录2、正文（1）课程设计任务书；（2）总体设计方案；（3）原理图（可手画也可用protel软件）；（4）调试、运行及其结果；3、收获、体会4、参考文献六、课程设计进度安排七、课程设计考核办法本课程设计满分为100分，从课程设计平时表现、课程设计报告及课程设计答辩三个方面进行评分，其所占比例分别为20%、40%、40%。
2.电路原理图图一超声波传感器物体检测电路3.设计思路图一所示的是使用直接检测方式检测物体的电路。
⑴用NE55作为发射用超声波传感器的驱动电路⑵用LM393制作接收电路⑶用LM2907进行信号处理LM393的输出端连接在了转速计用的集成电路LM2907N上。
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6 差动放大器典型电路
基本电路结构
依据叠加原理，使ui1、ui2单独作用后，uo相加即可 得到输出电压uo 。
up
工程上为了减少元器件种类和提高工艺性，一般取R1＝R3， R2＝R4，此时该电路对两输入端信号的差值进行放大。
6 差动放大器测试
电路测试
若R1=R3=10kΩ，若R2=R4=100kΩ， ui1=1V， ui2=1.2V，求输出电压uo.
2 零点漂移的影响因素
输入失调电压
实际运算放大器：前置级的差动放大器 并不一定完全对称，当输入电压为零时，电 路输出电压不为零，必须在输入端加上一直
流电压uos后输出才为零，这一外加的直流电 压便称为输入失调电压uos。
uos引起的输出失调电压为：
（反相端为虚地点）
电压放大倍数（电压增益）： 输入阻抗：
i2
i1
u- i-
u+ i+
1 反相放大电路基本电路
电路特点
优点：性能稳定 缺点：输入阻抗比较低，但一般能够满足大多数 场合的要求，因而在电路中应用较多。
2 反相放大电路设计与测试
放大电路设计实例
设计一反相放大电路，输入电阻为10K、放大倍数为100倍的放大电路。
峰峰值占 4.4格
输出信号
输出信号：
峰峰值占4.4格 每格电压0.5V
uP-P=2.2V
每格电压 50mV
每格电压 0.5V
4 同相放大器典型电路
电路特性
输出电压与输入电压的关系：
虚断 i+=i-=0 虚短 u+=u虚断 i+=i-=0 KCL i2=i1+i-
电压放大倍数（电压增益）：
输入阻抗：
解：
6 差动放大器测试
电路仿真
目录
1
集成运算放大器
2
典型放大电路设计与仿真
3
运算放大器的误差及其补偿
1 零点漂移概念
零点漂移测试
2 零点漂移概念
零点漂移
理想运算放大器：输入电压为零，输出电压也必然为零。 实际运算放大器：前置级的差动放大器并不一定完全对称，当输入电压为 零时，电路输出电压不为零，该电压大小随着温度变化而变化，且在零点附 近，这种现象为零点漂移。
运算放大器的误差及其补偿
1 反相放大电路基本电路
基本电路结构
结构特点
被放大信号（输入信号）从反相输入端输入； 输出信号从输出端输出。
电路构成负反馈（输出端通过电阻连到反相输 入端）
同相输入端通过电阻接地（也可直接接地）。
1 反相放大电路基本电路
电路特性
输入信号
输入信号： 峰峰值占4格 每格电压50mV uP-P=200mV
目录
1
集成运算放大器
2
典型放大电路设计与仿真
3
运算放大器的误差及其补偿
1 集成运算放大器
集成运算放大器符号
新国标符号
同相输入端 反相输入端
输出端
旧国标符号
同相输入端 反相输入端
输出端
1 集成运算放大器
常用运算放大器芯片
UA741
OP07
LM358
ห้องสมุดไป่ตู้
LM324
TL082
NE5532
AD603
AD823
基本电路结构
结构特点
被放大信号（输入信号）从同相输入端输入； 放大后信号从输出端输出。
电路构成负反馈（输出端通过电阻连到反相输 入端）
4 同相放大器典型电路
电路特性
输入信号
输入信号： 峰峰值占4格 每格电压50mV uP-P=200mV
峰峰值 占4格
电路具有电压放大作用； 输出信号与输入信号同相位。
参数处理
R2采用固定电阻和可调电阻串联来代替，固定电阻 一般取理论值的90%，可调电阻取理论值的20%。
R2可选910kΩ的固定电阻和200kΩ可调电阻串联实 现。
放大倍数理论范围：91～111。
3 反相放大电路设计与测试
电路仿真
最小放大倍数约91
最大放大倍数约110
4 同相放大器典型电路
设计分析
电路如右图所示，根据题意选择合适的元器即可。
5 同相放大器设计与测试
设计步骤
5 同相放大电路设计与测试
仿真结果
6 差动放大器典型电路
基本电路结构
结构特点
被放大信号（输入信号）从同相输入端、反相 输入端输入；放大后信号从输出端输出。
电路构成电压负反馈（输出电压通过电阻连到 反相输入端）
检测电路设计与制作课程
集成运放典型放大电路 设计与仿真
1 测量放大器
测量放大器
在测量控制系统中，用来放大传感器输出的微弱电压、电流或电荷信号的电路称为测量 放大电路，亦称仪用放大电路。
测量放大器的基本要求
测量放大电路的输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配； 稳定的放大倍数； 低噪声； 低的输入失调电压和输入失调电流，以及低的漂移； 足够的带宽和转换速率（无畸变地放大瞬态信号）； 高共模输入范围（如达几百伏）和高共模抑制比； 可调的闭环增益； 线性好、精度高； 成本低。
设计分析
2 反相放大电路设计与测试
放大电路设计实例
设计一反相放大电路，输入电阻为10kΩ、放大倍数为100倍的放大电路。
设计步骤
2 反相放大电路设计与测试
仿真结果
放大倍数约为100。
2 反相放大电路设计与测试
实用反相放大电路
实际应用中，一方面电阻存在误差，实际应用中放大倍数与计算值有偏差，另一方面要求 测量放大电路的放大倍数可调，才能满足测量需求。
1 集成运算放大器
集成运放理想特性
序号 1 2 3 4 5
参数名称 差模增益 共模增益 输入阻抗 输出阻抗
带宽
理想特性 ∞ 0 ∞ 0
0～∞
实际特性 90～100dB以上
0dB以上 100kΩ～数兆欧 10Ω～数百欧 0～10Hz(或0～10kHz)
目录
1
集成运算放大器
2
典型放大电路设计与仿真
3
i2
i1
i-
uu+
i+
4 同相放大器典型电路
同相交流放大电路
4 同相放大器典型电路
电压跟随器
电压增益：1 R1、R2：平衡电阻，一般R1=R2，减
小零点漂移。（若对零点漂移没要求 可不用）
4 同相放大器典型电路
电压跟随器仿真
5 同相放大器设计与测试
放大电路设计实例
电阻应变片传感器检测电路输出直流电压为20mV，要求将该电压放大到1V，请设 计该放大电路。
峰峰值 占4格
电路具有电压放大作用； 输出信号与输入信号相位相反。
峰峰值 占4格
输出信号
输出信号：
峰峰值占4格 每格电压0.5V
uP-P=2V
每格电压 50mV
每格电压 0.5V
1 反相放大电路基本电路
电路参数
输出电压与输入电压的关系：
虚短 u+=u虚断 i+=i-=0 虚断 i+=i-=0 KCL i1=i2+i-