传感器大作业
哈工大测试大作业——传感器综合运用——题目四全解
传感器综合运用一、设计题目如图所示工件，在生产线的30°滑道上自上而下滑落，要求在滑动过程中检测工件厚度，并且计数。
图中4mm尺寸公差带为10μm。
图1.测量工件二、厚度检测传感器的选择电容传感器是把被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。
它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。
其最常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器（见图）。
若忽略边缘效应，平板电容器的电容为εA/δ，式中ε为极间介质的介电常数，A为两电极互相覆盖的有效面积,δ为两电极之间的距离。
δ、A、ε三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化，并可用于测量。
因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。
极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化。
面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。
介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。
与电阻式或电感式传感器相比，电容传感器具有四大优点:(l)分辨力高，常用于精密测量;(2)动态响应速度快，可以直接用于某些生产线上的动态测量;(3)从信号源取得的能量少，有利于发挥其测量精度;(4)机械结构简单，易于实现非接触式测量。
因此电容传感器在精密测量中占有重要的地位。
此外，电容器传感器还具有结构简单,价格便宜，灵敏度高，零磁滞，真空兼容，过载能力强，动态响应特性好和对高温、辐射、强振等恶劣条件的适应性强等优点。
因此，在本题中选择电容传感器作为厚度检测传感器。
三、电容传感器的检测原理电容式传感器可分为面积变化型、极距变化型、介质变化型三类，下面将分述其检测原理。
1、面积变化型电容传感器这一类传感器输出特性是线性的，灵敏度是常数。
这一类传感器多用于检测直线位移、角位移、尺寸等参量。
测量装置如图2所示。
图2.变面积式电容传感器其电容量计算公式为：002121212()22ln()ln()ln()x l l l l l C C C C r r r r r r lπεπεπε-∆∆∆∆=-=-=-=- 式中 L －外圆筒与内圆柱覆盖部分的长度21,r r -外圆筒内半径与内圆柱外半径 灵敏度0212ln()C C l r r l πε∆=-=-∆2、极距变化型电容传感器极距变化型电容传感器一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化。
传感器大作业
1 电容式油量表工作原理当油箱中无油时，电容传感器的电容量为CX0，调节匹配电容使C0=CX0，并使电位器RP的滑动臂位于0点，即RP的电阻值为0。
此时，电桥满足CX0/C0=R4/R3的平衡条件，电桥输出为零。
伺服电动机不转动，油量表指针偏转角0=0。
当油箱中注满油时，液位上升至h处，CX=CX0+ΔCX，而ΔCX与h成正比，此时，电桥失去平衡，电桥的输出电压UX放大后驱动伺服电动机，经减速后带动指针偏转，同时带动RP的滑动臂移动，从而，使RP阻值增大。
当RP阻值大到一定值时，电桥又达到新的平衡状态，UX=0，于是，伺服电动机停转，指针停留在转角为0处。
由于指针及可变电阻的滑动臂同时为伺服电动机所带动，因此，RP的阻值与0之间存在着确定的对应关系，即0正比于RP的阻值，而RP的阻值又正比于液位的高度h。
因此，可直接从刻度盘上读得液位高度h。
该装置采用了零位式测量方法，所以，放大器的非线性及温漂对测量精度影响不大。
2 . 超声波传感器的工作原理人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20HZ -20KHZ 范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。
常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵和振荡（纵波）。
在工业中应用主要采用纵向振荡。
超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。
另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。
在空气中传播超声波，其频率较低，一般为几十KHZ，而在固体、液体中则频率可用得较高。
在空气中衰减较快，而在液体及固体中传播，衰减较小，传播较远。
利用超声波的特性，可做成各种超声传感器，配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，并在通迅，医疗家电等各方面得到广泛应用。
超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。
电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。
传感器大作业要求
二、要求： 1、选题要有主题，题目宜小不宜大，综述、调查 类文章要有广度，设计类要有深度。 2、图文并茂，4千字以上。 、图文并茂，4 3、格式：标题、摘要、关键词、正文（包括学习 体会）、参考文献。 4、字体：参考学术期刊 5、交打印稿时间：2010. 12. 29 上课时间。 、交打印稿时间：2010. 6、电子文档发送到：CGQDZY1012@ 、电子文档发送到：CGQDZY1012@ 7、传感器实验报告和作业没交齐的同学没有期末 成绩。
传感器大作业要求： 传感器大作业要求：
一、选题： 1、综述类： 《关于**传感器的研究报告》 关于**传感器的研究报告》 **传感器的分类、性能指标、测量电路、价 **传感器的分类、性能指标、测量电路、价 格对比、应用范围、运用举例… 格对比、应用范围、运用举例…。 2、调查类： 《关于**传感器的调查报告》 关于**传感器的调查报告》 **传感器的发展现状（优缺点、应用范围、 **传感器的发展现状（优缺点、应用范围、 价格对比…）；发展趋势( 价格对比…）；发展趋势(采用了哪些新技 术、新材料、新方法… 术、新材料、新方法…）。
3、设计类： 《关于**传感器的应用设计》 关于**传感器的应用设计》 设计背景（在什么场合需要应用哪些传感 器？）；设计方案（采用什么测量控制系 统容（**传感器结构、特点、 工作原理介绍，设计达到的性能指标，测 量与控制系统介绍（系统结构图设计，系 统测量控制电路设计）。 4、自选题： 《关于**新型传感器的介绍》 关于**新型传感器的介绍》
(完整版)传感器大作业汇总,推荐文档
3.电容测量电路设计 1. 测量电路
本设计采用二极管T形网络（双T电桥）如下图所示。
它是利用电容器充放电原理组成的电路。其中e是高频电源，提供幅值电压为E的对称方波；C1和 C2为差动电容传感器；D1和D2为两只理想二极管；R1和R2为固定电阻，且R1=R2；RL 为负载电阻（或 后接仪器仪表的出入电阻）。
3 电容测量电路设计............................................................................6
3.1 测量电路 ................................................................................................6
1.1 设计原理 ......................................................................................................2 1.2 系统框图 ......................................................................................................2
（2） 式中, ε为容器内气体的等效介电常数, 单位为F/ m。因此, 当传感器内液位由零增加到H 时, 其电容的变化量ΔC 可由式(1) 和式(2) 得
(3) 由式（3）式可知, 参数ε0 , ε, R1 , R0 都是定值。所以电容的变化量ΔC 与液位变化量H 呈 近似线性关系。因为参数ε0 , ε, R1 , R0 , L 都是定值, 由式(2) 变形可得:CH = a0 + b0 H ( a0 和b0 为常数) (4)。可见, 传感器的电容量值CH 的大小与电容器浸入液体的深度H 成线性关系。 由此, 只要测出电容值便能计算出水位。
【精品】武汉理工大学传感器大作业
压电式传感器--缪芸华33物流1101班压电式传感器是一种能量转换型传感。
它既可以将机械能转换为电能，又可以将电能转化为机械能。
它的工作原理是基于某些晶体受力后,在其表面产生电荷的压电效应。
压电式传感器刚度大、固有频率高，一般都在几十千赫以上，配上适当的电荷放大器，能在低至接近0Hz，高达10Hz的范围内工作，尤其适合于测量迅速变化的参数;其测量值可到上百吨力，又能分辨出小到几克力。
近年来压电测试技术发展迅速，特别是电子技术的迅速发展，使压电式传感器的应用越来越广泛。
一、工作原理某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。
当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。
当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。
相反，当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象.二、测量的物理量及范围1。
测量物理量压电传感元件是力敏感元件，所以它能测量最终能变换为力的那些物理量，例如力、压力、速度、加速度、振动等许多非电量的测量,可做成力传感器、压力传感器、振动传感器等,在医药、军工、机械、土木等领域都有很多应用。
2．测量范围2。
1由于外力作用而在压电材料上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存,即需要测量回路具有无限大的输入阻抗，这实际上是不可能的,因此压电式传感器不能用于静态测量.压电材料在交变力的作用下，电荷可以不断补充，以供给测量回路一定的电流，故适用于动态测量。
所以压电传感器主要用于测变压力和加速度。
2.2 压电式传感器在测量低压力时线性度不好，这主要是传感器受力系统中力传递系数为非线性所致，即低压力下力的传递损失较大.所以不能用压电传感器测量变化缓慢的应力值。
但是，可以在力传递系统中加入预加力，称预载.这除了消除低压力使用中的非线性外，还可以消除传感器内外接触表面的间隙，提高刚度。
传感器大作业报告完整版
传感器大作业技术报告学院：电气与电子工程学院专业：11电子信息工程设计者：刘建喜李梦丽张锐（电子1班）王定员（电子2班）指导老师：***目录目录 (2)一、温控的设计思路 (4)1.1设计思路 (4)1.1.1设计框图 (4)1.1.2总电路图 (4)二、硬件部分 (5)2.1报警部分 (5)2.1.1报警模块 (5)2.1.2报警模块PCB板示意图 (5)2.2显示部分 (6)2.2.1显示模块电路图 (6)2.2.2显示模块PCB板示意图 (8)三、参考文献 (9)摘要无线温度数据采集系统不需要固定的传输网络支持，可以快速安置，稳定可靠，维护方便，解决了一些因传输和环境所造成的困难，在工业和科学研究中有着重要的使用价值，是数据采集系统发展的必然趋势。
论文详细说明了无线温度采集装置的硬件与软件设计。
温度传感器选择美国DALLAS公司的数字智能温度传感器DS18B20。
该系统实现了温度采集，并通过射频的方式将采集到的温度数据传送到监控节点。
监控节点上具备无线接收装置和液晶显示设备，将接收到的温度数据显示出来，供监控人员观察。
同时还设有报警系统，该系统具有体积小、精度高、实时性强的特点，可投放于人无法立足的恶劣环境中，完成重要温度数据的采集。
关键词：温度传感器；DS18B20；无线；液晶显示；报警一、温控的设计思路1.1设计思路1.1.1设计框图1.1.2总电路图温 度传 感 器 最 小 系 统 模 块报 警 模 块显 示 模 块二、硬件部分2.1报警部分2.1.1报警模块2.1.2报警模块PCB板示意图本次系统的温度监控报警模块使用的是一个NPN型三级管作为蜂鸣器的驱动，控制蜂鸣器的报警，同时控制报警灯的闪烁。
2.2显示部分2.2.1显示模块电路图•本次的液晶显示模块主要用来实时的显示出机箱环境的温度以及风扇的转速。
考虑实用经济的方面的因素，现有两种方案可选择：•方案一：采用12864:液晶，该液晶自带中文字库，能够显示出中文来，因此该液晶能够同时的显示中文，数字，英文，符号等内容来。
传感器大作业
北京邮电大学传感器大作业题目：霍尔转速器姓名：#####学院：电子工程学院班级：学号：日期：2013年6月10日一、被测量分析转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。
在工农业生产和工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要测量和显示其转速。
要测速，首先要解决的是采样问题。
测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。
早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器，非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难。
数字式通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。
随着微型计算机的广泛应用，单片机技术的日新月异，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，智能化微电脑代替了一般机械式或模拟式结构，并使系统能达到更高的性能。
采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。
二、霍尔传感器的发展历史及其现状霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
三、传感器设计思路系统由传感器、信号预处理电路、处理器、显示器和系统软件等部分组成。
传感器部分采用霍尔传感器，负责将电机的转速转化为脉冲信号。
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。
传感器大作业（光电式传感器）
传感器大作业题目：光电式传感器系院：信息工程学院XXXXXXXXXX专业：业： XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX班级：级： XXXXXXXXXXXX姓名：小王********* 学号：号： *********目录光电式传感器 (1)光电传感器内容 (2)1.1 工作原理 (2)1.2 测量的物理量及其范围 (3)1.3 透射式光电传感器在烟尘浊度监测上的应用 (3)1.4 技术指标、参考价格及生产厂家 (4)1.5 光电检测的优缺点 (4)1.6 光电传感器的改进措施 (5)1.6.1 发射光源的改进 (5)1.6.2 光敏器件的改进 (5)1.6.3 信号采集电路的改进 (5)1.6.4 信号滤波处理 (5)1.7 对课程教学的建议 (5)参考文献 (7)检索方式 (8)1.1教科书 (8)1.2 科技期刊 (8)1.3 网络 (9)光电式传感器信息革命的两大重要支柱是信息的采集和处理， 而信息采集的关键是传感信息革命的两大重要支柱是信息的采集和处理，器，传感器技术已成为现代信息技术的重要组成部分，在当代科学技术中占有十分重要的地位。
传感器是将感受的物理量、化学量等信息， 按一定规律转换十分重要的地位。
传感器是将感受的物理量、化学量等信息，成便于测量和传输信号的装置。
电信号易于传输和处理， 所以大多数的传感器成便于测量和传输信号的装置。
电信号易于传输和处理，是将物理量等信息转换成电信号输出的。
传感器感受一种量并把它转换成另一种量，这种转换也可以看成是能量的转换，因此在某些领域如生物医学工程等中，也被称为换能器。
也被称为换能器。
光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏器件。
由于光电测量方法灵活多样，可测参数众多，一般情况下具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和反应快等特点，加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器的内容及其丰富，它可用于检测直接引起光强变化的非电量， 也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，在检测和控强变化的非电量，制领域获得了广泛的应用。
传感器大作业
传感器综合作业班级：姓名：学号：学院：北京邮电大学题目：丢东西总是一件很不愉快的事情，而现在的小偷又越来越猖狂，为了尽可能避免手机钱包等贵重物品被盗，我打算设计一个能够实时检测手机或钱包等物品与自身距离的传感系统，当检测到的距离大于设定距离时，即发出警报。
解答：1）探测对象探测对象为距离，可用电磁波信号进行探测。
设置两个芯片，一个可以贴在手机或钱包等物品上，另外一个可戴在手上。
贴在手机或钱包等物品上的芯片能够发射特定的电磁波信号，而戴在手上的芯片则可以接收该特定的信号。
通过这两个成对的电磁波收发装置，即可测得物品和人的距离，并且通过一定处理，使得当此距离大于设定距离时发出警报，由此可有效的即时发现小偷，防止物品被盗。
因此，探测对象为贴在物品上的芯片发出的电磁信号。
2）传感器设计思路系统由发送信号与检测信号两部分构成：1）电磁信号发送装置，将此芯片集成化，制作成挂坠或者贴片等，方便与物品结合。
2）电磁信号接收装置，可制成手链形式，戴在手上，该传感器用以检测发送装置传来的电磁信号，并转化为距离，当检测到的距离超过设定距离时则报警。
3）传感器的结构4）传感器工作原理说明接收传感器由传感线圈构成，其工作原理为：由发送传感器发出的电磁信号在线圈中产生感应电动势，由检测电路检测分析距离，如果距离超过初始设定值，则触发蜂鸣器，发出警报，以达到防盗的目的。
5）补偿主要考虑连接线圈与检测电路之间的电缆，采用电缆屏蔽的方式避免受空间电磁波的干扰。
6）主要参数由于信号微弱，本装置最主要的参数是检测灵敏度。
7）需要说明的问题1）发送装置发射的信号应具有明显特征以便于识别提取。
2）发送信号装置和接收信号装置应一一匹配，即每一对发送、接收装置所设置的发送、接收频率都有独特性，以避免不同装置互相干扰。
3）发送装置发射的信号频率需要精心选择使之能够穿过日常携带的用品但又不至于对人体造成伤害。
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。
传感器大作业
2.3 国内外发展现状水平及其技术发展趋势柔性电子产品的发展现状：柔性电子产品相对常规电子产品具有很多优势，例如：高变形性、良好的适应性、紧凑的尺寸等获得了可观的收益。
相关技术与应用得到了飞速发展，例如：软电子鱼、仿生耳、柔性纳米发电机和用于健康检测的可伸缩集成系统的开发。
材料科学与纳米技术的进步，尤其是薄膜材料的发展，极大地推动了柔性电子领域的许多技术创新。
对SAW的评价：SAW设备以其吸引人的功能(例如无线无源操作、紧凑的尺寸、坚固性等)而闻名，并且已经广泛应用于诸如滤波器、微传感器、微流控等应用。
SAW传感器难以控制多晶压电薄膜(例如ZnO和AlN的质量和厚度)生长在柔性基板上，从而影响传感器的稳定性和可重复性。
此外，这些多层柔性SAW传感器的工作温度受柔性基板的工作温度的强烈影响或限制。
某些柔性基板(例如PET和PI)在超过200°C的温度下不能很好地工作，极大地限制了传感器的应用。
尤其是在高温恶劣的环境传感中。
对SAW现状的描述：最近，由于薄膜制造技术的飞速发展和薄膜基板的成功使用，声表面波器件已被认为使柔性电子产品的潜在选择。
柔性SAW器件主要通过使用沉积在柔性基板上的压电薄膜来实现，这与在刚性基板上制造的那些常规SAW器件不同。
对传统SAW应变传感器的评价：传统的基于刚性基板的SAW应变传感器只能检测小于1000με的应变。
检测方法的现状介绍：许多研究人员进行了基于石英的单层和基于ZnO/玻璃的双层SAW应变传感器等的建模。
加工方法的现状：近年来，有一种被称为“智能切割”的晶体离子切片(CIS)方法备受关注。
但是CIS方法需要大剂量离子注入才能从大块基板上切下薄膜，这会在薄膜中引起残余应力和晶体缺陷。
而且，它限于亚微米薄膜的生产，因此需要用于薄膜装置的支撑晶片，该支撑晶片不适合于以柔性电子设备所需的微米尺度生产独立的TF-LN。
对LN-SAW的评价及其制造技术的评价：灵活的双模薄膜LN-SAW传感器已开发用于大范围应变传感。
(完整word版)触觉传感器大作业
机器人触觉传感器概况姓名：徐乾荣学号：1402311.1背景介绍触觉是人与外界环境直接接触时的重要感觉功能，研制满足要求的触觉传感器是机器人发展中的技术关键之一。
随着微电子技术的发展和各种有机材料的出现，已经提出了多种多样的触觉传感器的研制方案，但目前大都属于实验室阶段，达到产品化的不多。
现代工业的高度自动化以及电子工业的迅猛发展，使得机器人在各领域的应用更加广泛和深入。
实现机器人智能化的关键是模拟人类五官感知功能的传感器的研究设计。
触觉传感技术作为实现智能机器人技术的关键因素之一，不仅仅是视觉的一种补充，它与视觉一样，都是模拟人的感觉，是实现机器人与环境直接作用的必须媒介。
1.2机器人触觉传感器国外研究现状国外学者对机器人触觉传感技术较系统的研究开始于上世纪70年代，目前国外触觉传感技术研究已经取得很大成果。
2002年，美国科研人员在内窥镜手术的导管顶部安装触觉传感器，可检测疾病组织的刚度，根据组织柔软度施加合适的力度，保证手术操作的安全。
2008年，日本Kazuto Takashima等人设计了压电三维力触觉传感器，将其安装在机器人灵巧手指端，并建立了肝脏模拟界面，外科医生可以通过对机器人灵巧手的控制，感受肝脏病变部位的信息，进行封闭式手术。
2009年，德国菲劳恩霍夫制造技术和应用材料研究院的马库斯-梅瓦尔研制出新型触觉系统的章鱼水下机器人，可精确地感知障碍物状况，可以自动完成海底环境的勘测工作。
1.3机器人触觉传感器国内研究现状国内对机器人触觉传感技术的研究起步较晚，受到客观条件的限制，在1987年国家863计划开始实施以后才加快研究步伐。
在863计划的支持下，东南大学、北京理工大学，中科院合肥智能所等单位在90年代初相继开展了各有特色的研究，并取得了一定的成果。
1.4触觉传感器分类机器人感知能力的技术研究中，触觉类传感器极其重要。
触觉类的传感器研究有广义和狭义之分。
广义的触觉包括触觉、压觉、力觉、滑觉、冷热觉等。
传感器大作业.
自动检测技术大作业题目汽车速度的检测姓名系（部）＿电气工程与自动化系专业＿＿自动化＿＿＿＿指导教师＿＿＿2013年12 月3日汽车车速传感器检测系统设计是一种传感器检测装置。
利用车速传感器把检测到的转速信号转变成的电压信号输送给计算机，计算机通过变频器来控制电机速度，利用传感器检测的速度值与规定值进行比较，达到对传感器的检测目的。
本文介绍了车速传感器检测系统的工作原理，详细讲述了系统的组成、原理和检测方法。
系统采用硬件兼软件对测量过程及测量结果进行处理。
与传统的检测技术相比，此种传感器检测装置有结构简单、新颖、易于实现的特点。
实践证明在检测，维修范围内都取得了良好的效果，系统具有良好的稳态精度及动态响应性能，检测实用性强、准确度高具有广阔的应用前景。
汽车车速传感器的工作原理：车辆自动强制限速装置，包括传感器、控制电路和操控机构。
车辆限速器分为两种：一种是在车辆超速时发出语音警报，提醒驾驶者减速；另一种限速器是在车辆超过限定速度后，通过车载电脑发出指令，强制降低车辆行驶速度。
车辆遥控自动限速器由发射器和接收器组成，采用遥控专用编码集成块。
通过对遥控限速进行编码，使每一组编码对应一种车速限制，并利用设置在路码表与之刻度同步上的光电传感器进而控制执行继电器切断和接续汽车起动、点火和熄火回路，从而达到控制车速的目的。
限速器的发射器包括固定发射器和移动发射器，固定发射器安装在需限速道路路段的出入口处，移动发射器由执法人员掌握，接收器安装在各受控车辆的驾驶室内。
车辆智能限速器由汽车传感器、微电脑速度控制仪和智能机械手组成。
其工作原理是：当车辆速度低于设定值时，控制仪不启动机械手，车辆行驶如常；当车辆速度临界设定值时，控制器立即启动机械手拉起油门，等同于司机放松油门，汽车只能滑行减速不能加速，从而使车速得到控制；当车辆速度低于设定值时，控制器立即反向放松油门，使油门恢复如初。
由于它的科学控速原理，车辆限速时呈自然、平稳状态，不易被站立的乘客察觉。
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北京邮电大学传感器大作业题目：霍尔转速器姓名：#####学院：电子工程学院班级：学号：日期：2013年6月10日一、被测量分析转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。
在工农业生产和工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要测量和显示其转速。
要测速，首先要解决的是采样问题。
测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。
早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器，非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难。
数字式通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。
随着微型计算机的广泛应用，单片机技术的日新月异，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，智能化微电脑代替了一般机械式或模拟式结构，并使系统能达到更高的性能。
采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。
二、霍尔传感器的发展历史及其现状霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
三、传感器设计思路系统由传感器、信号预处理电路、处理器、显示器和系统软件等部分组成。
传感器部分采用霍尔传感器，负责将电机的转速转化为脉冲信号。
信号预处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形电路等部分，其中放大器实现对待测信号的放大,降低对待测信号的幅度要求，实现对小信号的测量；波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/CMOS兼容信号。
处理器采用STC89C51单片机，显示器采用8位LED数码管动态显示。
系统原理框图如图所示：系统软件主要包括测量初始化模块、信号频率测量模块、浮点数算术运算模块、浮点数到BCD码转换模块、显示模块、按键功能模块、定时器中断服务模块。
系统软件框图如图所示：四、传感器的结构及工作原理说明霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，由磁钢、霍耳元件等组成。
测量系统的转速传感器选用SiKO 的 NJK-8002D 的霍尔传感器，其响应频率为100KHz，额定电压为5-30（V）、检测距离为10（mm）。
其在大电流磁场或磁钢磁场的作用下，能测量高频、工频、直流等各种波形电流。
该传感器具有测量精度高、电压范围宽、功耗小、输出功率大等优点，广泛应用在高速计数、测频率、测转速等领域。
输出电压4～25V，直流电源要有足够的滤波电容，测量极性为N极。
安装时将一非磁性圆盘固定在电动机的转轴上，将磁钢粘贴在圆盘边缘，磁钢采用永久磁铁，其磁力较强，霍尔元件固定在距圆盘1-10mm处。
当磁钢与霍尔元件相对位置发生变化时，通过霍尔元件感磁面的磁场强度就会发生变化。
圆盘转动，磁钢靠近霍尔元件，穿过霍尔元件的磁场较强，霍尔元件输出低电平；当磁场减弱时，输出高电平，从而使得在圆盘转动过程中，霍尔元件输出连续脉冲信号。
这种传感器不怕灰尘、油污，在工业现场应用广泛。
霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片，器件的长、宽、高分别为 l 、ｂ、ｄ。
若在垂直于薄片平面（沿厚度 ｄ）方向施加外磁场Ｂ，在沿ｌ方向的两个端面加一外电场，则有一定的电流流过。
由于电子在磁场中运动，所以将受到一个洛仑磁力，其大小为：qVB f =式中：f —洛仑磁力， ｑ—载流子电荷， Ｖ—载流子运动速度， Ｂ—磁感应强度。
这样使电子的运动轨迹发生偏移，在霍尔元器件薄片的两个侧面分别产生电子积聚或电荷过剩，形成霍尔电场，霍尔元器件两个侧面间的电位差H U 称为霍尔电压。
霍尔电压大小为： H U H R =d B I /⨯⨯(mV)式中：H R —霍尔常数， ｄ—元件厚度， Ｂ—磁感应强度， Ｉ—控制电流设 H K H R =d /, 则H U =H K d B I /⨯⨯(mV)H K 为霍尔器件的灵敏系数(mV/mA/T)，它表示该霍尔元件在单位磁感应强度和单位控制电流下输出霍尔电动势的大小。
应注意，当电磁感应强度Ｂ反向时，霍尔电动势也反向。
图2.3为霍耳元件的原理结构图。
若控制电流保持不变，则霍尔感应电压将随外界磁场强度而变化，根据这一原理，可以将两块永久磁钢固定在电动机转轴上转盘的边沿，转盘随被测轴旋转，磁钢也将跟着同步旋转，在转盘附近安装一个霍尔元件，转盘随轴旋转时，霍尔元件受到磁钢所产生的磁场影响，输出脉冲信号。
传感器内置电路对该信号进行放大、整形，输出良好的矩形脉冲信号，测量频率范围更宽，输出信号更精确稳定，已在工业，汽车，航空等测速领域中得到广泛的应用。
其频率和转速成正比，测出脉冲的周期或频率即可计算出转速。
五、检测电路系统硬件电路设计5.1 单片机控制电路设计系统选用 STC89C51 作为转速信号的处理核心。
STC89C51 包含 2 个16位定时/计数器、4K×8 位片内 FLASH 程序存储器、4个8位并行I/O口。
16 位定时/计数器用于实现待测信号的频率测量。
8位并行口P0、P2用于把测量结果送到显示电路。
4K ×8 位片内FLASH程序存储器用于放置系统软件。
STC89C51与具有更大程序存储器的芯片管脚兼容,如:89C52(8K×8 位)或89C55(32K×8 位),为系统软件升级打下坚实的物质基础。
STC89C51最大的优点是：可直接通过计算机串口线下载程序,而无需专用下载线和编程器。
STC89C51单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O口等一台计算机所需要的基本功能部件。
其基本结构框图如图3.1，包括：·一个8位CPU；·4KB ROM；·128字节RAM数据存储器；·21个特殊功能寄存器SFR；· 4个8位并行I/O口，其中P0、P2为地址/数据线，可寻址64KB ROM或64KB RAM；·一个可编程全双工串行口；·具有5个中断源，两个优先级，嵌套中断结构；·两个16位定时器/计数器；·一个片内震荡器及时钟电路；T0 T1中断输入STC89C51单片机结构框图STC89C51系列单片机中HMOS工艺制造的芯片采用双列直插(DIP)方式封装,有40个引脚。
STC89C51单片机40条引脚说明如下:(1)电源引脚。
V CC正常运行和编程校验(8051/8751)时为5V电源,V SS为接地端。
（2）I/O总线。
P0.0- P7.0（P0口），P0.1- P7.1（P1口），P0.2- P7.2（P2口），P0.3- P7.3（P3口）为输入/输出引线。
（3）时钟。
XTAL1：片内震荡器反相放大器的输入端。
XTAL2：片内震荡器反相放器的输出端，也是内部时钟发生器的输入端。
（4）控制总线。
由P3口的第二功能状态和4根独立控制线RESET、EA、ALE、PSEN组成。
值得强调的是，P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。
如表3.1所示。
表3.1 P3口线的第二功能定义：STC89C51单片机的片外总线结构：①地址总线（AB）：地址总线宽为16位，因此，其外部存储器直接寻址为64K字节，16位地址总线由P0口经地址锁存器提供8位地址（A0至A7）；P2口直接提供8位地址（A8至A15）。
②数据总线（DB）：数据总线宽度为8位，由P0提供。
③控制总线（CB）：由P3口的第二功能状态和4根独立控制线RESET、EA、ALE、PSEN组成。
5.2 脉冲产生电路设计LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
特性:内部频率补偿∙直流电压增益高(约100dB)∙单位增益频带宽(约1MHz)∙电源电压范围宽：单电源(3—30V)∙双电源(±1.5一±15V)∙低功耗电流，适合于电池供电∙低输入偏流∙低输入失调电压和失调电流∙共模输入电压范围宽，包括接地∙差模输入电压范围宽，等于电源电压范围∙输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V)如图3.2所示，信号预处理电路为系统的前级电路，其中霍尔传感元件b,d为两电源端，d接正极，b接负极；a,c两端5.3 按键电路设计通过软件设置按键开关功能：按 K0清零、复位按K1显示计时时间按K2显示计数脉冲数此按键电路为低电平有效，当无按键按下时，单片机输入引脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3端口均为高电平。
当其中任一按键按下时，其对应的P1端口变为低电平，在软件中利用这个低电平设计其功能。
软件中还设置了按键防抖动误触发功能，软件中设置定时器1 50ms中断一次，每次中断都对按键进行扫描，如果扫描到有按键按下，则延迟10ms，再次进行键扫描，若仍有按键按下，则按键为真，并从P1口读取数据，低电平对应的即为有效按键，如图3.3所示。
按键电路图5.4 数据显示电路设计5.4.1 数码管结构和显示原理图为数码管的引脚接线图，实验板上以P0口作输出口，经74LS244驱动，接8只共阳数码管S0-S7。
表3.2为驱动LED数码管的段代码表为低电平有效，1-代表对应的笔段不亮，0-代表对应的笔段亮。
若需要在最右边（S0）显示“5”，只要将从表中查得的段代码64H写入P0口，再将P2.0置高，P2.1-P2.7置低即可。
设计中采用动态显示，所以其亮度只有一个LED数码管静态显示亮度的八分之一。
驱动LED数码管的段代码数码管的引脚接线图这里设计的系统先用 6 位LED数码管动态显示小型直流电机的转速。
当转速高于六位所能显示的值（999999）时就会自动向上进位显示。
5.4.2 缓冲器74LS244系统总线中的地址总线和控制总线是单向的,因此驱动器可以选用单向的,如74LS244。