检测与传感技术大作业
吉大2020-2022学期《测试与传感技术》在线作业二(3)答案
吉大2020-2022学期《测试与传感技术》在线作业二提醒：本科目含有多少随机试卷，请核实本套试卷是否是您需要的材料！！！一、单选题（共5题，20分）1、利用（）制成的光电铝件有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。
A压电效应B外光电效应C磁电效应D声光效应提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目[正确参考选择]：D2、当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量，这种现象叫做（）。
A压磁效应B帕尔贴效应C多普勒效应D诺顿效应提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目[正确参考选择]：B3、光纤由（）部分组成。
A1B2C3D4提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目[正确参考选择]：C4、按误差的性质或误差所呈现的规律，误差可分为随机误差、系统误差和（）。
A绝对误差B相对误差C基本误差D粗大误差提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目[正确参考选择]：D5、时限信号分为时域有限信号和（）信号。
A时域无限B周期C非周期D随机提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目二、判断题（共20题，80分）1、测量误差是指测量值与真实值之间的差值，反映测量质量的好坏。
（）A错误B正确提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目[正确参考选择]：B2、热敏电阻用于温度补偿是其应用的一个重要方面。
（）A错误B正确提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目[正确参考选择]：B3、测量方法可按测量的变化分为静态测量和动态测量。
（）A错误B正确提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目[正确参考选择]：B4、传感器由敏感元件和转换元件组成。
（）A错误B正确提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目[正确参考选择]：B5、超声波传感器是利用超声波在超声场中的物理特性而实现信息转换的装置。
（）A错误B正确提示：复习课程相关知识802，并完成上述题目[正确参考选择]：B——————————6、实验对比法是针对测量方法引入的误差。
传感与检测技术大作业
度传感器采集来的信息，经计算得出数据来控制步进 电机转动，从而达到系统的基本要求。在系统设计中， 力求硬件线路简单，充分发挥软件编程方便灵活的特 点，来满足系统设计要求。因为时间有限，该系统还 有许多值得改进的地方：比如对此系统来讲，PID算法 并不是最优算法；硬件电路的设计还需优化，以减小 系统的阻力等等。因此，系统还有待改进。
控制电机转动
（三）、误差分析
1）电机抖动：电机性能不能达到要求，程序控制方面 存在一定问题。
2）单摆周期：空气，线的阻力和单摆和支架间的摩擦 力使周期变长，另外单摆摆动的角度超过6°，这也使 得单摆周期与实际存在一定程度的误差，从而影响了对 电机控制时机的把握。
（四）、总结
本系统以STC12C5A60S2单片机作为核心部分，根据角
（2）在上述过程完成后，调整平板，使激光笔照射到中心线上（可人工 协助）。启动后放开让摆杆自由摆动；摆动过程中尽量使激光笔光斑始终 瞄准照射在靶纸的中心线上，根据光斑偏离中心线的距离计算成绩。
（3）其他。
三、任务分析
(一)、系统的组成 经过仔细分析和论证，决定了系统各模块的最终方案如下： 1、控制器模块：STC１２C５A６０S２单片机； 2、电机模块：步进电机； 3、电机驱动模块：L298芯片； 4、显示模块：1602液晶显示； 5、平板倾斜角度计算模块：PID算法。
2） 、数字 PID 控制器的差分方程
T T n u (n) K P e(n) e(i ) D e(n) e(n 1) u 0 TI i 0 T u P ( n) u I ( n) u D ( n) u 0
式中
u P (n) K P e(n)
介绍结束 谢谢
（3）用手推动摆杆至一个角度θ （θ 在45º～60º间），调整平板角度，在 平板中心稳定叠放8 枚1 元硬币，见图2；启动后放开摆杆让其自由摆动。 在摆杆摆动过程中，要求控制平板状态使硬币在摆杆的5 个摆动周期中不从 平板上滑落，并保持叠放状态。根据平板上非保持叠放状态及滑落的硬币数 计算成绩。
传感器与检测技术大作业
机电一体化中传感器与检测技术的应用引言：传感器是将物理、化学、生物等自然科学和机械、土木、化工等工程技术中的费电信号转换成电信号的换能器。
从各行各业到日常生活，传感器几乎是无处不在，无处不用，其主要作用就是信息的采集和获取。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。
因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
随着微电子技术、控制技术、传感器技术等快速发展，机电一体化也得到了快速发展。
机电一体化系统是多种技术共同结合、共同配合形成的控制系统，最主要的技术是传感器技术。
一、传感器的种类传感器在机电一体化系统的主要作用是测量机电一体化系统各模块性能和目标对象、工作环境等的状态，为可靠地控制、调控机电一体化系统的整体工作提供有效的物理参数信息。
当今，传感器用于检测的方面不同，具有多种种类，原理各异分类方式也不尽相同。
按输入被测量进行分类，一般可分为速度传感器、温度传感器、位移传感器、压力传感器等。
这种分类方法直接反应了检测的目的；按输出量形式可分为数字传感器与模拟传感器两类；按工作机理可分为结构型和物性型；按转换原理可分为电阻式、电容式、电感式、压电式、光电式、热点式传感器等；按信息的传递方式可分为能量转换传感器与能量控制型传感器两类。
具体可以分为测量系统内部模块性能状态的内部数据传感器和系统外部状态的外部数据信息传感器。
系统内部数据信息传感器的主要工作是检查机电一体化系统内部模块的位矢、加速度、力臂、力、温度等的相关状态变化情况。
系统外部数据信息传感器主要职能是采集、检测机电一体化系统外部环境对机械性能的变化状态情况。
传感器能够如人感受器官一样，具有触觉感受和非触觉感受，所以传感器又可以分为接触式传感器和非接触式传感器。
如：接触式的碰触式传感器、压觉传感器；非接触式的温觉传感器、声觉传感器等。
检测与传感技术实验报告数据采集及分析
检测与传感技术实验报告数据采集及分析硕士研究生《检测与传感技术》课程大作业（实验）报告专业：机械电子工程年级：学期： 2012-2013学年第二学期任课教师：学号：姓名：实验起止时间：目录实验一认识实验器材及电涡流传感器标定 ..................... - 1 -一、实验目的.............................................. - 1 -二、实验设备及仪器........................................ - 1 -三、实验原理.............................................. - 2 -四、实验步骤.............................................. - 4 -五、实验数据及结果分析................................... - 4 - 实验二电阻应变片粘贴技术................................. - 6 -一、实验目的.............................................. - 6 -二、实验设备及器材........................................ - 6 -三、电阻应变片的粘贴步骤.................................. - 6 -四、注意事项.............................................. - 8 -五、粘贴成果.............................................. - 8 - 实验三电阻应变片应变测量................................. - 9 -一、实验目的.............................................. - 9 -二、实验设备及器材........................................ - 9 -三、实验内容.............................................. - 9 -四、实验原理............................................. - 10 -五、实验测量步骤......................................... - 13 -七、实验数据............................................. - 14 -八、结果讨论............................................. - 16 - 实验四风机噪声测量实验.................................. - 17 - 一、实验目的............................................. - 17 - 二实验设备及仪器........................................ - 17 - 三实验对像及测量原理.................................... - 17 -四、实验步骤............................................ - 19 -五、实验数据记录........................................ - 20 -六、结论讨论............................................. - 21 -实验五振动系统固有频率的测量 ............................ - 21 -一、实验目的............................................. - 21 -二、实验设备及仪器....................................... - 22 -三、实验装置框图及系统硬件连接实物图 ..................... - 22 -四、实验原理............................................. - 23 -五、实验方法............................................. - 27 -六、实验结果与分析....................................... - 28 -实验一认识实验器材及电涡流传感器标定一、实验目的1、主要对电涡流传感器、加速度传感器、电荷放大器、电涡流仪等各实验器材的原理及工作性能进行了解；其次，还对CD-4型、CD-6型加速度传感器及标准加速度发生器进行认识。
传感器大作业超声波测距离设计报告
传感器与检测技术大作业报告项目：基于AT89C51的超声波测距传感器目录一系统实现原理及功能 (2)实现功能 (2)二、系统设计方案 (3)硬件设计 (3)主要芯片功能介绍 (4)系统软件设计 (6)二、误差分析 (7)三、实验心得 (8)四、参考文献 (8)一系统实现原理及功能当单片机控制超声波传感器向某一方向发射波束的同时，单片机内部开始计时。
在传播过程中，超声波遇障碍物后反射回波。
传感器接收到第一个反射波后，停止计时。
由于超声波在空气中的传播速度是340m/s，根据计时时间及公式S=340t/2，即可得到发射点距障碍物的距离S。
实现功能本系统实现要求测量距离范围为0.1～3米，精度误差在1厘米以内，并用LCD1602显示所测距离。
二、系统设计方案硬件设计该系统硬件部分由发送模块、接收模块、显示模块、时间处理模块及电源模块组成。
发送模块主要由74LS04和超声波发射器组成；接收模块主要由超声波接收探头和CX20106A 组成；显示模块则有液晶显示器LCD1602及其辅助电路组成；时间处理模块是整个系统的中枢神经由AT89C51及其辅助电路组成。
1、发射部分采用反向器74HC04和超声波换能器T 构成震荡器、放大驱动电路。
电路简单，噪声小，稳定性高。
电路简单稳定，噪声小。
图1 超声波发射模块 图2 接收模块电路2、接收部分采用集成电路CX20106A 。
它是一款红外线检波接收的专用芯片，载波频率38KH Z 与测距的超声波40KH Z 较为接近，可以利用它制作超声波检测接受电路，且电路简单。
可满足项目中关于距离和精度的要求，电路简洁实用，易于调试，且价格低。
3、计时部分采用单片机芯片STC89C51内部定时器，无需额外器件花销，且计时准确，受干扰小。
图三主控及几计时模块4、显示部分显示部分使用LCD1602液晶显示板来完成显示的功能。
它可以显示两行，每行16个字符，采用单+5V电源供电，外围电路配置简单。
(0928)《传感器与测试技术》大作业A答案
误差因素：参考端温度受周围环境的影响 减小误差的措施有： a 0oC 恒温法 b 计算修正法（冷端温度修正法） c 仪表机械零点调整法 d 热电偶补偿法 e 电桥补偿法 f 冷端延长线法
接触处形成的热电动势。它的大小取决于两导体的性质及接触点的温度，而与导体的形状和尺寸无关。 温差电动势：是在同一根导体中，由于两端温度不同而产生的一种电动势。热电偶测温原理：热电偶的 测温原理基于物理的"热电效应"。所谓热电效应，就是当不同材料的导体组成一个闭合回路时，若两个 结点的温度不同，那么在回路中将会产生电动势的现象。两点间的温差越大，产生的电动势就越大。引 入适当的测量电路测量电动势的大小，就可测得温度的大小。 热电偶三定律： a 中间导体定律： 热电偶测温时，若在回路中插入中间导体，只要中间导体两端的温度相同，则对热电偶回路总的热 电动势不产生影响。在用热电偶测温时，连接导线及显示一起等均可看成中间导体。 b 中间温度定律： 任何两种均匀材料组成的热电偶，热端为 T，冷端为 T 时的热电动势等于该热电偶热端为 T，冷端 为 Tn 时的热电动势与同一热电偶热端为 Tn，冷端为 T0 时热电动势的代数和。
EAB (T , T0 ) EAC (T , TO ) EBC (T , T0 )
实用价值：可大大简化热电偶的选配工作。在实际工作中，只要获得有关热电极与标准铂电极配对的热 电动势，那么由这两种热电极配对组成热电偶的热电动势便可由上式求得，而不需逐个进行测定。
九、什么叫做热电动势、接触电动势和温差电动势？说明热电偶测温原理及其工作定律的应用。分析热 电偶测温的误差因素，并说明减小误差的方法。 答：热电动势：两种不同材料的导体（或半导体）A、B 串接成一个闭合回路，并使两个结点处于 不同的温度下， 那么回路中就会存在热电动势。 有电流产生相应的热电动势称为温差电动势或塞贝克电 动势，通称热电动势。 接触电动势：接触电动势是由两种不同导体的自由电子，其密度不同而在
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对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
《传感器与检测技术》作业及答案
《传感器与检测技术》作业及答案第一次作业1、使用一只0.2级、量程为10V的电压表，测得某一电压为5.0V,试求此测量值可能出现的绝对误差和相对误差的最大值。
2、现对一个量程为100mV，表盘为100等分刻度的毫伏表进行校准，测得数据如下。
仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV修正值/mV试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该毫伏表的精度等级。
3.已知对某电压的测量值U~N（50V,0.04V）,若要求置信概率达到50%，求相应的置信区间。
4、甲、乙二人分别用不同的方法，对同一电感进行多次测量，结果如下（假设均无粗大误差和系统误差）：甲 1.28 1.31 1.27 1.26 1.19 1.25乙 1.29 1.23 1.22 1.24 1.25 1.20写出测量结果表达式，评价哪个人的测量精密度高。
第一次作业答案1、使用一只0.2级、量程为10V的电压表，测得某一电压为5.0V,试求此测量值可能出现的绝对误差和相对误差的最大值。
答案：2、现对一个量程为100mV，表盘为100等分刻度的毫伏表进行校准，测得数据如下。
仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV修正值/mV试将各校准点的绝对误差和修正值填入上表中，并确定该毫伏表的精度等级。
解:仪表刻度值/mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100标准仪表示值0.0 9.9 20.2 30.4 39.8 50.2 60.4 70.3 80.0 89.7 100.0/mV绝对误差/mV 0 0.1 -0.2 -0.4 0.2 -0.2 -0.4 -0.3 0 0.3 0 修正值/mV 0 -0.1 0.2 0.4 -0.2 0.2 0.4 0.3 0 -0.3 03.已知对某电压的测量值U～N（50V,0.04V2）,若要求置信概率达到50%，求相应的置信区间。
传感器技术作业
《传感器技术》作业（1）一、填空题：1.测试技术包含测量和试验两方面，凡需要考查食物的状态变化和特征等并对他进行定量的描述时，都离不开测试工作。
2.测试工作是为了获取研究对象的状态、运动和特征等方面的信息。
从物理学观点出发，他的物质所固有的，是其客观存在或运动状态的特征。
传输他的载体称为信号。
3.信号中虽然携带信息，但是信号中既含有我们所需的信息，也常常含有大量我们不感兴趣的其他信息，后者统称为干扰。
相应地对信号也有有用信号和干扰信号的提法，但这是相对的。
4.传感器是测试系统的第一环节，将被测试系统或测试过程中需要观测的信息转化为人们所熟悉的各种信号。
5.信号变换的具体内容很多，如用电桥将电路性参数（如电阻电容电感）转换为可供传输处理显示和几率的电压或电流信号；利用滤波电路抑制噪声和选出有用信号；对在传感器及后续环节中出现的一些误差作必要的补偿和校正信号送入计算机以前需经模-数转换及在计算机处理后续处理时需经数-模转换等。
6.根据传感器的工作机理，传感器可分为机构性和物性型两大类。
结构型传感器依靠传感器的结构参数变化而实现信号变换。
物性型传感器在实现变化过程中传感器的结构参数基本不变，而仅依靠传感器中元件内部物理、化学性质变化实现传感功能。
7.电路参量式传感器包括电阻式、电感式、电容式三种基本形式。
8.传感器可按其输入量进行分类，例如用来测力的称力传感器，测量位移的称位移传感器。
这种分类方法便于使用者选用传感器。
9.在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面，向外发射的现象叫外光电效应；在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过渡到自由状态，引起物体电阻率的变化，这种现象称为光电导效应，也称为内光电效应；在光线作用下，能够使物体产生一定方向的电动势的现象叫光生伏特效应。
10.光敏元件的两端加一定偏置电压后，在某种光源的特定照度下产生或增加的电流称为光电流。
光敏元件在无光照时，两端加电压后产生的电流称为暗电流。
传感器大作业
传感器大作业第1章工程振动测试方法在工程振动测试领域中，测试手段与方法多种多样，可是按各样参数的丈量方法及丈量过程的物理性质来分，能够分红三类。
1、机械式丈量方法将工程振动的参量变换成机械信号，再经机械系统放大后，进行丈量、记录，常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪，它能丈量的频次较低，精度也较差。
但在现场测试时较为简单方便。
2、光学式丈量方法将工程振动的参量变换为光学信号，经光学系统放大后显示和记录。
如读数显微镜和激光测振仪等。
3、电测方法将工程振动的参量变换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。
电测法的重点在于先将机械振动量变换为电量（电动势、电荷、及其余电量），而后再对电量进行丈量，从而获取所要丈量的机械量。
这是当前应用得最宽泛的丈量方法。
上述三种丈量方法的物理性质固然各不相同，可是，构成的丈量系统基真相同，它们都包含拾振、丈量放大线路和显示记录三个环节。
图1 基本丈量系统表示图拾振环节把被测的机械振动量变换为机械的、光学的或电的信号，达成这项变换工作的器件叫传感器。
丈量线路丈量线路的种类甚多，它们都是针对各样传感器的变换原理而设计的。
比方，专配压电式传感器的丈量线路有电压放大器、电荷放大器等；别的，还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化妆置等等。
信号剖析及显示、记录环节从丈量线路输出的电压信号，可按丈量的要求输入给信号剖析仪或输送给显示仪器（如电子电压表、示波器、相位计等）、记录设施（如光芒示波器、磁带记录仪、X—Y记录仪等）等。
也可在必需时记录在磁带上，而后再输入到信号剖析仪进行各样剖析办理，从而获取最后结果。
1第2章传感器的机械接收原理振动传感器在测试技术中是重点零件之一，它的作用主假如将机械量接收下来，并变换为与之成比率的电量。
因为它也是一种机电变换装置。
所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。
图2 振动传感器的工作原理振动传感器其实不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量，而后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。
检测与传感作业
第一章1-4 什么是随机误差？随机误差产生的原因是什么？如何减小随机误差对测量结果的影响？答：在同一测量条件下，多次测量被测量时，其绝对值和符号以不可预定的方式变化着的误差成为随机误差。
随机误差由很多不便掌握或暂时未能掌握的微笑因素，如外界环境的变化以及测量人员本身的生理变化等，对测量值的综合影响所造成的。
当测量次数足够多时，随机误差就总体而言，服从一定的统计规律，通过对测量数据的统计处理，可减小其影响。
1-8 标准差有几种表示形式？如何计算？分别说明它们的含义?标准差有三种表示形式：理论标准差σ、标准差的估计值s σ、算术平均值的标准差x σ。
()n L x n i i n ∑=∞→-=12lim σ；()112--=∑=n x x n i is σ；n sx σσ=理论标准差刻画的是总体的分散程度；标准差的估计值是评定单次测量值不可靠性的指标，它是用算术平均值代替真值表征测量值分散性的量；算术平均值的标准差是用来评定算术平均值的可靠性的。
1-11 对光速进行测量，得到如下四组测量结果：()s m /100.012.98c 81⨯±=;()s m /100.012.985c 82⨯±=; ()s m /100.0022.9999c 83⨯±=;()s m /100.0012.9993c 81⨯±= 求光速的加权算术平均值及其标准差。
解：令p1=1，p1:p2:p3:p4=1:1:25:100则测量数据的加权算术平均值为：s m C P /1099915.2101278925.3801010025119993.21009999.225985.2198.21888⨯=⨯=⨯+++⨯+⨯+⨯+⨯=则其标准差为： ()()()()()()s m p p v i ii i i C p /1000122.0103810005673.010100251131009993.299915.2259999.299915.21985.299915.2198.299915.214888222241412⨯=⨯=⨯+++⨯⨯-+⨯-+⨯-+⨯-=-=∑∑==σ第二章2-2 什么是传感器的静态特性？它有哪些性能指标？分别说明这些性能指标的含义。
传感与检测技术大作业
2.2.2 电机驱动电路模块的设计 分析题目可知，在该系统中，可以通过改变h2的大小，来控制液体 点滴的速度。这样，采用步进电机的正反转来改变h2的大小。电机的驱 动芯片选用L298N 作为驱动。其电路图如下图所示：
2.2.3 平板倾斜角度计算方法的建模 单摆周期： T=2*3.14*sqrt(l/g) 其中，l为摆长 1M；g为重力加速度9.8m/s^2.该系统算得T=2006ms
传感器分析：
这里所用的角度传感器是指绝对角度传感器，而不是增量式角度传感 器（这种传感器其实就是旋转编码器）。 绝对式角度传感器的意思是，传感器转到一个位置，输出一个特定的 信号，而且这个信号是唯一的，不变的，只要是在这个位置，就输出 这个信号，有的是电压信号，有的是电流信号，也有的是频率信号， 不管是什么类型的信号，总之，这种传感器可以唯一的确定传感器转 动的位置。 所谓增量式角度传感器，就是传感器每转动一定的角度（比如0.1度， 视传感器的精度而定）传感器就输出一个脉冲，输出脉冲是方波，输 出的快慢要看传感器转动的快慢。这种传感器其实适用于测量转动速 度，经常用在测量电机转动速度，组成转速伺服系统。这种传感器不 是很合适。
2.微机过程控制系统
以微型计算机作为控制器。控制规律的实现，是通过软件来完成的。 改变控制规律，只要改变相应的程序即可。
3.模拟PID控制系统组成
PID调节器是一种线性调节器，它将给定值r(t)与实际输出值c(t) 的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制 对象进行控制。
PID过程控制： 2.2.3.1过程控制的基本概念 过程控制――对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制。 1.模拟控制系统
被控量的值由传感器或变送器来检测，这个值与给定值进行比较，得到 偏差，模拟调节器依一定控制规律使操作变量变化，以使偏差趋近于零， 其输出通过执行器作用于过程。 控制规律用对应的模拟硬件来实现，控制规律的修改需要更换模拟 硬件。
传感器与检测技术作业
1、现用一只镍铬－镍硅热电偶测某换热器内的温度，其冷端温度为30℃，而显示仪表机械零位为0℃，这时指示值为400℃，若认为换热器内的温度为430℃，对吗？为什么？正确值为多少？E(30,0)=1.203mV ，镍铬－镍硅热电偶分度表如下表所示。
2有一测量吊车起吊物质量的拉力传感器如图1所示。
电阻应变片R 1、R 2、R 3、R 4贴在等截面轴上。
已知等截面轴的截面积为0.000256m 2，弹性模量E 为2.0
×1011 N/m 2
,泊松比μ为0.3， R 1、R 2、R 3、R 4标称为100Ω，灵敏度为0.2，它们组成全桥如图桥路电压为2V ，测得输出电压为2.6mV ，求：(1)等截面轴的纵向应变及横向应变？(2)重物m 的质量有多少？
图1。
(完整word版)传感器大作业
洛阳理工学院《检测与转换技术》期末大作业题目：酒精测试仪专业：自动化*名：***学号： B********日期： 2014.11.22随着中国经济的高速发展，人民生活水平的迅速提高，中国逐渐步入“汽车社会”酒后驾驶行为所造成事故越来越多，对社会的影响也越来越大，酒精正在成为越来越凶残的“马路杀手”。
越来越多的交通事故在我们的身边发生，让人心痛，经济的发展，每个人都希望人的安全意识也该发展。
此外，由交通事故造成的经济损失也相当惊人。
据事故调查统计，超过半数的车祸与饮酒有关。
在全国各地加强查处酒后驾驶的力度，以减少由酒后驾驶造成的恶性交通事故。
要查处就涉及到检测人体内的酒精含量和使用设备来进行检测的问题。
本文设计了一种用于公共场所具有检测及超限报警功能的酒精浓度智能测试仪。
其设计方案基于89C51单片机，MQ-3酒精浓度传感器。
系统将传感器输出信号通过A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由4位LCD数码管显示酒精浓度值。
并且根据不同的环境设定不同的阈值，对超过的阈值进行自动报警来提示危害。
从而让驾车的人知道自己该在什么情况下可以开车，这是一个在现代生活很实用，很负责的一个设计。
开车司机只要将嘴对着传感头使劲吹气，仪器就能发上显示出酒精浓度的高低，从而判断该司机是否酒后驾车，避免事故的发生。
当然，最好的办法是在车内安装这种测试仪，司机一进入车内检测仪就检测司机的酒精含量，如果超出允许值，系统控制引擎无法启动，这样就可从根本上解决酒后驾车问题。
酒精测试仪在生产中也有重要的应用，比如，在一些环境要求严格的生产车间，用这种酒精浓度探测仪，可随时检测车间内的酒精气体浓度，当酒精气体浓度高于允许限定值时要及时通风换气，做到安全生产。
当然，依照同样的原理也可设计检测其他气体的探测仪，与我们的生活息息相关的是检测有毒气体。
1.方案设计1.1概述：该设计方案基于89C51单片机，MQ-3酒精浓度传感器。
国家开放大学《传感器与检测技术》在线作业、在线考试复习题及参考答案
国开在线作业形考一题目1量程或测量范围、过载能力等属于（）。
a. 可靠性指标b. 静态特性指标c. 输入量的性能指标d. 环境要求指标正确答案：输入量的性能指标题目2以下（）项可以提高应变片测量电桥的输出电压灵敏度。
a. 在应变片功率范围内提高电桥供电电压b. 不受应变片功率限制提高电桥供电电压c. 不受应变片功率限制降低电桥供电电压d. 在应变片功率范围内降低电桥供电电压正确答案：在应变片功率范围内提高电桥供电电压题目3按照传感器（）的方式可分为能量转换型、能量控制型等。
a. 工作机理b. 输出信号c. 能量转换d. 工作原理正确答案：能量转换题目4按照传感器（）的方式可分为应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等。
a. 工作原理b. 输出信号c. 工作机理d. 输出信号正确答案：工作原理题目5以下（）项可以降低应变片测量电桥的非线性误差。
a. 采用半桥单臂接法b. 在应变片功率范围内提高电桥供电电压c. 在应变片功率范围内降低电桥供电电压d. 采用全桥接法正确答案：采用全桥接法题目6差动变压器属于（）。
a. 电容式传感器b. 压电式传感器c. 电阻式传感器d. 电感式传感器正确答案：电感式传感器题目7声控灯中没有传感器装置。
选择一项：正确答案：“错”。
题目8传感器通常由敏感器件和基本转换电路两部分组成。
选择一项：正确答案：“错”。
题目9测试系统中，传感器被视为仪表，其主要作用是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。
正确答案：“对”。
题目10测量转换电路是测量系统的组成部分。
正确答案：“对”。
题目11测量转换电路首先要具有高精度，能够准确地将传感器的信号进行高精度的转换，这是进行精确控制的基础。
正确答案：“对”。
题目12能将模拟信号转换成数字信号的电路，称为D/A转换器，简称DAC。
选择一项：正确答案：“错”。
题目13电阻式传感器结构简单，线性度差，稳定性不强。
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检测与传感技术大作业
题目：调研测量水稻稻田水位高度和水位温度的传感器
专业电气工程及其自动化
学生昊
学号16
班号1302303，130230302
指导教师罗清华
日期2016.5.26
1．课题题目及要求
1.1课题题目
试调研测试水稻稻田水位高度和水位温度的传感器，从成本和性能上进行比较选择，并分析其技术参数，给出应用电路图及工作流程图，注意要给出标定过程的描述。
(1) 调研；(2) 分析；(3) 选择；(4) 应用及工作流程；
报告要求：
1.给出调研传感器的技术指标，及价格
2.给出你选择的考虑和思路
3.给出实际应用的系统框图及流程图
2．需求及调研分析
2.1需求分析
经了解我们发现目前能找到的集水位、水温测量为一体的传感器只能适合于家用，如太阳能热水器，没有找到能应用于稻田环境的水位水温传感器。
所以我们分别选择适用于稻田环境的水温传感器和水位传感器进行调研。
2.2调研及资料分析
1．水位传感器的选择
经调研我们选择佛山一众传感仪器有限公司生产的PY201投入式液位传感器。
PY201采用进口高精度感应芯体，选进的贴片工艺，配套带有零点、满量程补偿，温度补偿的高精度和高稳定性放大集成电路。
采用全不锈钢封焊结构，具有良好的防潮能力及优异的介质兼容性。
使之产品的抗冲击能力、过载能力、产品密封性等性能有了较大提高，产品最高压力可达500米水位。
主要适用于河流、地下水位、水库、水塔及容器等的液位测量与控制。
2．水温传感器的选择
经调研我们选择济南工达捷能科技发展有限公司生产的西门子浸入式温度传感器QAE3075.016。
QAE3075.016多头检测技术，在设计时充分考虑了高精度测量的要求，保护套筒可以装上或取下。
适用于测量水流温度，限定回水温度。
2.3方案比较与分析
投入式传感器通常也称为：投入式液位传感器、投入式液位变送器、液位传感器、液位变送器、地下水位传感器、地下水位变送器，水塔水位和水压测控仪器。
适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。
精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。
因此我们选择的水位传感器抗干扰，能力强，稳定可靠; 水温传感器误差小，精度高。
都有不锈钢防护，因此适用于稻田环境。
2.4工作原理分析
1. 投入式传感器工作原理:投入式液位传感器是一种测量液位的压力传感器，基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号。
采用水压压力与该水的高度成比例的原理，当水位传感器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力公式为：Ρ = ρgH + Po 其中
P ：变送器迎液面所受压力
ρ：被测液体密度
g ：当地重力加速度
Po ：液面上大气压
H ：变送器投入液体的深度
同时，通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔，再将液面上的大气压Po与传感器的负压腔相连，以抵消传感器背面的Po，使传感器测得压力为：ρgH，显然,通过测取压力P,可以得到液位高度。
2. 水温传感器工作原理：其本质为电阻传感金属随着温度变化，其电阻值也发生变化。
对于不同金属来说，温度每变化一度，电阻值变化是不同的，而电阻值又可以直接作为输出信号。
将传感器浸入水稻稻田中，与水直接接触。
从而测量得到水的温度。
电控单元根据这一变化测得水的温度，作为注入水温的修正信号。
原理公式为：U = R(T)*I
其中 U ：测量的电压
R ：测得的电阻
I ：测得的电流
R(T)：电阻和温度的相对关系
3．系统设计
1．水位传感器技术参数及价格
被测介质：液体（弱腐蚀性）
压力类型：表压
量程： 0～0.1M～1M～3M～5M～10M～20M～50M～100M～200M～500M （水位高/深度,最小量程为0.1米）
输出：4～20mA（二线制）、0～5VDC、0～10VDC、0.5～4.5VDC（三线制）综合精度：±0.25%FS、±0.5%FS
供电： 24V Dc（9～36VDC）
绝缘电阻：≥1000 MΩ/100VDC
负载电阻: 电流输出型：最大800Ω
电压输出型：大于50KΩ
介质温度：-20～85℃
环境温度：-20～85℃
储存温度：-40～90℃
相对湿度： 0～95% RH
密封等级：IP68
过载能力： 150%FS
响应时间：≤5mS
稳定性：≤±0.15%FS/年
振动影响：≤±0.15%FS/年（机械振动频率20Hz～1000Hz）
电气连接：3/5芯导气屏蔽电缆全密封；标准配线8米
压力连接：投入式
连接螺纹材料：304/316L不锈钢
价格：600元
2. 水温传感器技术参数及价格
温度敏感元件：PT100
温度测量范围：-50-200度
浸入长度：QAE3010.010,100mm；QAE3010.016,160mm
浸入套管材质：不锈钢
防护等级：IP65
额定压力:PN40
价格：320元
3.1总体方案设计
总体方案设计见图（1）
图（1）总体方案设计
水温传感器和水位传感器放入稻田中进行测量，得到水压和水温，由电路修正参数转换为深度和温充，输送到数据收集器，转变为电信号输送到计算机。
计算机对比数据是否符合实际要求的水位和水温，进行下一步指令。
3.2硬件电路设计
硬件电路设计见图（2）
图（2）硬件设计电路图
水位传感器的结构图见图（2）。
它采用LC电磁谐振电路作为敏感元件，将水位信号转变成LC参数变化，最后输出频率信号。
原理可以简单描述如下：水位首先影响在气腔内的气压，气压的改变使导板运动，磁芯也就在线圈中移动，这就改变了线圈的电感，最终LC电路产生了不同的频率信号。
鉴频式水位传感器的等效电路见等效电路图。
一般来说，在鉴频式水位传感器安装固定后，它的线圈匝数、空气导磁率、磁芯导磁率、线圈平均半径、磁芯有效半径和线圈长度都是不变的，唯一改变的是磁芯在线圈中移动的位置。
这个运动是线性的，也就导致电感的改变是连续的。
通过理论分析和实验验证，水位信号和鉴频式水位传感器的输出频率是成反比关系。
图（3）水温传感器结构电路图
水温传感器结构见图（3），水温的变化将引起电阻值的变化。
由于采用的是负温度系数的热敏电阻，故当水温升高时，RT的电阻值将会下降。
在实际电路中，电控单元ECU中的电阻器只是与水温传感器的热敏电阻器RT相串联的，故当热敏电阻RT的电阻值变化时，THW处所得分压值也将随之改变。
水温传感器是用来将稻田田水温度的变化转换成电信号，并提供给电控单元(ECU)，作为控制系统根据实际温度进行控制参数调控的主要依据。
3.3软件流程设计
4. 设计预期的效果
水温传感器测得温度，通过冷端补偿得到校正后的温度；水位传感器测得水压，经过整形电路修正可转化为深度；转化为电信号发送到计算机，再由实际的控制要求，进行水位水温的智能调控。
5．研究过程中可能遇到的困难和问题，解决的措施
在调研过程中发现目前集成水位和水温于一体的传感器太少，而且都不能适用于稻田的环境。
因此我们选择的这两种传感器是使用寿命较长的，能克服农业的恶劣环境的。
在选择传感器时发现同类的传感器型号接近，不好做出最优选择，于是假装客户要购买和客服聊天，进行了更深入的了解，虽然最后还是没有购买，有点愧疚。
7．参考文献
[1] 王雪文.张志勇.传感器原理及应用.北京航空航天大学出版社.2004
[2] 王秀杰，张畴先.模拟集成电路应用.西北工业大学出版社，2003
[3] 张有德.单片微机原理、应用与实验.上海:复旦大学出版社，1997
分工和工作量分配情况
（130230302）：小组组长：调研及分析，书写报告（130230311）：调研、整理、书写报告
（130230216）：分析、制作WORD。