电气传感器大作业
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，但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分，可以分成三类。
1、机械式测量方法将工程振动的参量转换成机械信号，再经机械系统放大后，进行测量、记录，常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪，它能测量的频率较低，精度也较差。
但在现场测试时较为简单方便。
2、光学式测量方法将工程振动的参量转换为光学信号，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转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。
电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量（电动势、电荷、及其它电量），然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机械量。
这是目前应用得最广泛的测量方法。
上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同，但是，组成的测量系统基本相同，它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。
图1 基本测量系统示意图1.1拾振环节把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号，完成这项转换工作的器件叫传感器。
1.2测量线路测量线路的种类甚多，它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。
比如，专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大器等；此外，还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。
1.3信号分析及显示、记录环节从测量线路输出的电压信号，可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器（如电子电压表、示波器、相位计等）、记录设备（如光线示波器、磁带记录仪、X—Y 记录仪等）等。
也可在必要时记录在磁带上，然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理，从而得到最终结果。
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关键部件之一，它的作用主要是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。
由于它也是一种机电转换装置。
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并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，然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。
传感器作业一
传感器作业一、设计一种传感器应用实例：压电式传感器压电式传感器工作原理：它是以某些电介质的压电效应为基础，在外力的作用下，在电介质的表面上产生电荷，实现力与电荷的转接，从而完成非电量如动态力、加速度等的检测，但不能用于静态参数的测量。
压电效应：某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，内部会产生极化现象，同时在其表面上产生电荷；当外力去掉后，又重新回到不带电的状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变，这种现象称为压电效应。
应用方案：我的方案是应用在鼠标上，现在是冬季来领，玩电脑时手不能取暖，因此我想到运用压电式传感器，在鼠标外面装一个套子，里面放入散热片，在鼠标面上装上压电式传感器连接到散热片，这样当我们在玩电脑时手伸进套子里就不会冷了，当然键盘上也可以诸如此类设置。
电路图：二、查找并写出教材以外的一种传感器的工作原理，应用实例：烟雾传感器烟雾传感器工作原理：烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟感器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。
它在内外电离室里面有放射源媚241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。
在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。
一旦有烟雾窜逃外电离室。
干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。
烟雾传感器检测原理：在探测器的电离室内放α放射源Am241，其不断地持续放射出α粒子射线，以高速运动撞击空气中的氮、氧等分子，在α粒子的轰击下引起电离，产生大量的带正负电荷的离子，从而使得原来不导电的空气具有导电性，当在电离室两端加上一定的电压后，使得空气中的正负离子向相反的电极移动，形成电离电流。
具体电流的大小与电离室本身的几何形状、放射度、 粒子能量、电极电压的大小及空气的密度、温度、湿度和气流速度等因素有关烟雾传感器特征：整机电路由稳压、信号检测、信号处理、比较触发、信号输出及声光报警等电路组成用途：烟雾传感器用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险及火灾危险的场所，能对烟雾进行就地监测、遥测和集中监视，能输出标准的开关信号，并能与国内多种生产安全监测系统及多种火灾监控系统配套使用。
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》
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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。
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。
传感器作业(5-7).docx
5.1何谓电感式传感器？电感式传感器分为哪几类？各有何特点？答：电感式传感器是利用线圈自感和互感的变化实现非电量电测的一种装置，传感器利用电磁感应定律将被测非电量转换为电感或互感的变化。
电感式传感器种类：自感式、差动式、互感式、涡流式。
自感式结构简单、测量范围小、非线性误差大；互感式结构复杂、测量范围较大、有零点残余电压；涡流式可以进行非接触测量、但对象必须是金属材料。
5.4说明产生差动电感式传感器零位残余电压的原因及减小此电压的有效措施。
答：差动变压器式传感器的铁芯处于中间位置时，在零点附近总有一个最小的输出电压U 0,将铁芯处于中间位置时，最小不为零的电压称为零点残余电压。
产生零点残余电压的主要原因是由于两个次级线圈绕组电气系数（互感M、电感L、内阻R）不完全相同,几何尺寸也不完全相同，工艺上很难保证完全一致。
为减小零点残余电压的影响，除工业上采取措施外，一般要用电路进行补偿：①串联电阻；②并联电阻、电容，消除基波分量的相位差异，减小谐波分量；③加反馈支路，初、次级间加入反馈，减小谐波分量；④ 相敏检波电路对零点残余误差有很好的抑制作用。
5.10什么叫电涡流效应？说明电涡流式传感器的基本结构与工作原理。
电涡流式传感器的基本特性有哪些？它是基于何种模型得到的？答：1）块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作用切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭和的电流，这种电流叫电涡流，这种现象叫做电涡流效应。
2）形成涡流必须具备两个条件：第一存在交变磁场；第二导电体处于交变磁场中。
电涡流式传感器通电后线圈周围产生交变磁场，金属导体置于线圈附近。
当金属导体靠近交变磁场中时，导体内部就会产生涡流，这个涡流同样产生交变磁场。
由于磁场的反作用使线圈的等效电感和等效阻抗发生变化，使流过线圈的电流大小、相位都发生变化。
通过检测与阻抗有关的参数进行非电量检测。
3）因为金属存在趋肤效应，电涡流只存在于金属导体的表面薄层内，实际上涡流的分布是不均匀的。
《传感器及其应用作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术粤科版》
《传感器及其应用》作业设计方案第一课时一、设计背景：随着科技的发展，传感技术在各行各业中得到了广泛应用，传感器作为传感技术中的核心部件，具有检测、测量、控制等功能，在工业、医疗、农业等领域发挥着重要作用。
本次作业旨在让学生深入了解传感器的原理、分类、应用，并通过实践操作，加深对传感器的理解和应用能力。
二、设计目标：1. 理解传感器的基本原理和分类；2. 掌握传感器在不同领域的应用情况；3. 能够进行传感器的实际搭建和调试；4. 提高学生的创新能力和动手能力。
三、设计内容：1. 理论学习：学生通过教师的讲解和学习资料的阅读，了解传感器的基本原理、分类和工作原理，以及在工业、医疗、环保等领域的应用情况。
2. 实验操作：a. 实验一：温度传感器的搭建与调试学生在实验室内使用热敏电阻和模拟转换电路搭建一个温度传感器，通过调节电路参数和测量温度数据，验证传感器的测量准确性，并观察传感器在不同温度下的响应特性。
b. 实验二：光敏传感器的应用学生通过搭建光敏传感器与LED灯光控制电路，实现对光线强度的检测和控制，了解光敏传感器在自动照明系统中的应用，并探讨其在智能家居领域的潜在应用。
c. 实验三：声波传感器的距离测量学生利用超声波模块和微控制器搭建一个声波传感器系统，实现对物体距离的测量，学习声波传感器的工作原理和在无人车、智能停车系统中的应用。
3. 案例分析：学生选择一个特定领域，如环境监测、智能交通等，结合所学传感器知识，撰写一份应用案例分析报告，深入探讨传感器在该领域的应用现状及发展趋势。
4. 设计实践：学生在小组合作的基础上，自主选择一个主题，设计并制作一个基于传感器技术的实际应用产品原型，包括产品概念、功能设计、外观设计和技术验证等内容，并进行展示和评比。
四、评价方式：1. 实验报告评分：包括实验结果记录、数据处理及分析、问题讨论等内容，占总成绩的40%。
2. 案例报告评分：对于提出的案例进行深入分析和讨论，展现对传感器应用的理解和思考，占总成绩的20%。
大作业实验五报告
大作业霍尔式传感器实验：、掌握敏感〔传感〕元件的转换原理、型号、使用方法，表达辅助部分的设计和工作原理。
了解交流激励时霍尔式传感器的特性。
了解霍尔式传感器原理与应用，了解交流激励时霍尔式传感器的特性。
、了解和掌握转换后信号的处理原理和方法。
5.2实验元件和设备：（一）直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验实验材料：5号霍尔式传感器实验模块、直流源±5V、测微头、0-2V数显单元。
（二）交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验实验材料：5号霍尔式传感器实验模块、直流源±15V、测微头、0-2V数显单元、13号移相、相敏、低通滤波实验模块、双线示波器。
5.3实验内容：5.3.1、利用网络或图书馆等，首先掌握敏感〔传感〕元件的转换原理、型号、使用方法、以及信价比等，整理成不少于3000字的说明书。
一、霍尔传感器的工作原理1、霍尔效应如下列图所示，在一块通电的半导体薄片上，加上和片子外表垂直的磁场B，在薄片的横向两侧会出现一个电压，如图1 中的VH，这种现象就是霍尔效应，是由科学家爱德文·霍尔在1879 年发现的。
VH 称为霍尔电压。
2、霍尔传感器测量位移的工作原理根据霍尔效应，霍尔电势U H=K H IB，当保持霍尔元件的控制电流恒定，而使霍尔元件在一个均匀梯度的磁场中沿水平方向移动，则输出的霍尔电动势为U H=kx，式中k—位移传感器的灵敏度。
这样它就可以用来测量位移。
霍尔电动势的极性表示了元件的方向。
磁场梯度越大，灵敏度越高；磁场梯度越均匀，输出线性度就越好。
二、霍尔器件1、什么是霍尔传感器？霍尔传感器是利用半导体材料的霍尔效应进行测量的一种传感器 ，它可以直接测量磁场及微位移量，也可以间接测量液位、压力等工业过程参数，目前，霍尔传感器以从分立元件发展到了集成电路的阶段，正越来越受到人们的重视，应用日益广泛。
霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小，如图2所示，是其中一种型号的外形图。
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。
实验报告15(大作业)
实验十五压电传感器实验模块15.1实验目的：15.1.1、掌握敏感（传感）元件的转换原理、型号、使用方法，叙述辅助部分的设计和工作原理。
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、加速度等。
基于压电效应的传感器。
是一种自发电式和机电转换式传感器。
它的敏感元件由压电材料制成。
压电材料受力后表面产生电荷。
此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。
15.1.2、了解和掌握转换后信号的处理原理和方法。
音频信号接到扬声器中，音频振动会引起扬声器发出声音，此声音带动周围的空气振动，让此声音接近压电传感器，则压电式传感器将会感应出正弦波形。
在实验操作过程中，是将音频信号转换成电信号，接入示波器，这样当我们调节音频功率放大器的音量时，就可以看到示波器中波形的幅度会随之改变。
15.2实验设备和元件：15.2.1实验设备：震动测量实验模块、音频功率放大器、15号压电式传感器实验模块、信号源、示波器。
15.2.2其它设备：其它：（特殊材料向老师申请）15.3实验内容：基于压电效应的传感器，是一种自发电式和机电转换式传感器。
它的敏感元件由压电材料制成。
压电材料受力后表面产生电荷。
此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。
压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。
它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。
缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
（一）压电传感器原理压电效应是压电传感器的主要工作原理，它是通过机械和电气元件将被测压力转换成电量(如电压、电流、频率等)来进行测量的仪表，例如各种压力传感器和压力变送器。
压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。
实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
大学生传感器设计作业
大学生传感器设计作业
1.掌握传感器基本原理传感器的两种组成方式是什么？使用敏
感元件的目的是什么？电参量与电量的区别是什么？答：传感器由敏感元件（与传感元件）和测量转换电路组成。
敏感元件是在传感器中直接感受被测量的元件，即被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系、更易于检测的非电量；电参量：与电量有对应关系的一些量，如电阻等；电量：能通过仪表直接测量的量，如电流，电压，频率等；简述在时域里的三种信号选择方式。
答：固定方式；把被测量以外的变量固定为一个值，或者采用某种控制手段使其为定值。
补偿方式；把被测量和干扰变量共同作用的函数量称为第一函数量，把只有干扰量作用的称为第二函数量。
补偿方式就是指利用第一函数量和第二函数量之差或之比来消除干扰变量影响的一种方式。
差动方式；将被测量在反对称方向上作用，干扰量在对称方向上作用，以此构成的两个状态量取其差，从而选择被测量的一种方式。
2.根据测量手段，测量方法可分为哪几类，并简述每类的原理及优缺点。
答：偏位式测量：直接以仪表的偏移量表示被测量的测量方式；虽然过程简单、迅速，但准确度不高，易产生灵敏度漂移和零点漂移；零位式测量：当测量系统达到平衡时，用已知标准量的值决定被测量的值。
特点是准确度高，但平衡耗时，多用于缓慢信号的测量；微差法测量：综合了偏位式测量法速度快和零位式测量法准确度高的优点的一种测量方法。
这种方法预先使被测量与测量装置内部的标准量取得平衡。
当被测量有微小变化时，测量装置失去平衡。
用偏位式
仪表指示出其变化部分的数值。
《传感器的应用作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术苏教版》
《传感器的应用》作业设计方案一、设计背景和目标传感器是一种能够感知和检测物理量或化学量的装置，广泛应用于工业生产、环境监测、医疗保健等领域。
本作业设计旨在帮助学生加深对传感器的理解和应用，培养学生的动手能力和创新思维。
二、设计内容1. 理论进修：通过教师讲解和学生自主进修，了解传感器的基本原理、分类、应用领域和发展趋势。
2. 实验设计：学生根据所学知识，设计并制作一个简单的温度传感器。
实验包括搭建电路、选取合适的传感器元件、测试传感器的灵敏度和准确性等步骤。
3. 数据分析：学生应用传感器采集到的数据，进行数据处理和分析，探讨传感器在实际应用中可能遇到的问题和解决方法。
4. 创新设计：学生结合所学知识和实际需求，设计一个新颖的传感器应用方案，并进行展示和讨论。
三、设计步骤1. 进修阶段：教师讲解传感器的基本原理和分类，学生通过教室讨论和资料查阅，深入了解传感器的应用领域和发展趋势。
2. 实验设计：学生按照实验指导书，选购传感器元件和电子元器件，搭建温度传感器电路，并进行实验测试。
学生需要记录实验过程和数据，编写实验报告。
3. 数据分析：学生利用实验采集到的数据，进行数据处理和分析，比较传感器测量值与实际值的差别，分析可能的误差来源并提出改进建议。
4. 创新设计：学生小组合作，结合所学知识和实际需求，设计一个新颖的传感器应用方案。
方案包括传感器类型、工作原理、应用途景等内容。
学生需要制作展示海报，并进行口头展示。
四、评判方式1. 实验报告：评分标准包括实验设计的合理性、实验步骤的完备性、数据记录的准确性和数据分析的深度。
2. 创新设计：评分标准包括设计方案的创造性、实用性和可行性，展示海报的美观水平和口头展示的表达能力。
3. 教室表现：评分标准包括学生对传感器知识的掌握水平、实验操作的熟练水平和团队合作能力。
五、作业安排1. 第一周：进修传感器的基本原理和分类，准备实验所需材料。
2. 第二周：进行温度传感器实验，并完成实验报告。
《传感器的应用实例》 作业设计方案
《传感器的应用实例》作业设计方案一、作业目标通过让学生了解和研究传感器在不同领域的应用实例，加深对传感器工作原理和作用的理解，培养学生的观察能力、分析能力和创新思维，提高学生解决实际问题的能力。
二、作业内容（一）传感器在智能家居中的应用1、智能照明系统描述：通过光传感器感知环境光线的强弱，自动调节灯光的亮度和颜色，以提供舒适的照明环境。
原理：光传感器通常基于光敏电阻、光电二极管或光电三极管等元件，将光信号转换为电信号。
当环境光线变化时，传感器输出的电信号也随之改变，控制电路根据此信号调整灯光的参数。
2、智能温度控制系统描述：利用温度传感器实时监测室内温度，并自动控制空调、暖气等设备的运行，以保持室内温度恒定。
原理：温度传感器常见的有热电偶、热敏电阻和集成电路温度传感器等。
它们能够将温度的变化转化为电信号的变化，控制单元根据这些信号来决定加热或制冷设备的工作状态。
3、智能安防系统描述：使用门窗传感器、红外传感器等检测异常情况，如门窗被非法打开、有人闯入等，并及时发出警报。
原理：门窗传感器通常基于磁敏元件，当门窗的状态发生改变时，磁场变化会被传感器检测到。
红外传感器则通过检测人体发出的红外线来感知是否有人存在。
（二）传感器在医疗领域的应用1、血糖监测仪描述：糖尿病患者可以通过血糖仪上的传感器刺破手指获取少量血液，测量血糖水平。
原理：血糖仪中的传感器通常采用电化学法，通过测量血液中的葡萄糖与电极表面发生反应所产生的电流或电位变化来确定血糖浓度。
2、血压监测仪描述：佩戴在手腕或上臂的血压监测仪，能够实时或定时测量血压值。
原理：常见的血压监测仪采用压力传感器，通过测量袖带内的压力变化来推算血压值。
3、心率监测设备描述：运动手环、智能手表等设备中的心率传感器可以实时监测佩戴者的心率。
原理：心率传感器主要有光电式和心电式两种。
光电式传感器通过发射光线并检测经过皮肤和血液反射回来的光量变化来计算心率；心电式传感器则通过检测心脏电活动产生的信号来获取心率信息。
《电子控制系统中的传感器作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版》
《电子控制系统中的传感器》作业设计方案第一课时一、设计背景：电子控制系统中的传感器是现代自动化领域中不可或缺的重要组成部分，它能够将各种物理量转换成电信号，为系统提供必要的输入信息。
传感器的选择与应用将直接影响到系统的性能和稳定性。
因此，深入了解各类传感器的特点和工作原理，掌握其在电子控制系统中的应用是非常重要的。
二、设计目的：本次作业设计旨在帮助学生进一步理解传感器在电子控制系统中的作用和意义，通过实际动手设计和调试传感器电路，加深学生对传感器工作原理的理解，培养学生动手实践和解决问题的能力。
三、设计内容：1. 选择合适的传感器：学生需要根据给定的实验条件和要求，选择合适的传感器，如温度传感器、光敏传感器、压力传感器等。
2. 搭建传感器电路：学生根据传感器的工作原理和数据手册，搭建相应的传感器电路，连接至电子控制系统中。
3. 数据采集和处理：通过单片机或其他控制器，采集传感器传输的信号，并进行数据处理和显示。
4. 调试和优化：学生需要对传感器电路进行调试，观察实验现象，调整参数，优化系统性能。
5. 实验报告撰写：学生需撰写实验报告，详细记录实验过程、数据结果和结论，分析实验中遇到的问题和解决方法。
四、设计步骤：1. 确定传感器类型和实验条件；2. 选购和准备实验器材和元件；3. 按照电路原理图搭建传感器电路；4. 连接电子控制系统，进行数据采集和处理；5. 调试电路参数，观察实验现象；6. 完成实验报告，总结实验结果和经验。
五、设计要求：1. 实验过程需规范、认真，操作注意安全；2. 实验数据需准确记录，实验报告内容全面、清晰；3. 学生需对实验过程中遇到的问题和解决方法进行思考和总结；4. 鼓励学生展示自己的设计思路和创新能力。
六、评分标准：1. 实验过程（40%）：包括实验操作、数据采集和处理的准确性和规范性；2. 实验结果（30%）：通过实验数据和现象，分析传感器工作原理和电路性能；3. 实验报告（20%）：报告内容的完整性、逻辑性、清晰度和规范性；4. 设计思路和创新（10%）：学生对实验过程中的问题和解决方法的总结和思考。
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2009电气工程与自动化专业传感器原理与应用课程能力训练项目及要求学生以3人一组，自由组合，确定组长。
选定课程设计题目，分配任务，共同协作，完成课题既定要求。
在完成项目过程中严禁相互抄袭。
目标：1.完成设计报告、项目开发报告、说明书等；2.成果分享。
3.锻炼学生自学能力和灵活运用所学知识的能力，写作能力和口头表达能力；4.锻炼学生团队协作精神。
要求：设计报告字数不少于3000字，采用统一的格式，毕业论文的结构，包括封面、中英文摘要、目录、正文、参考文献、附录等环节。
文档格式也按照毕业论文的要求排版。
题目：一、教室日光灯控制系统设计某学院为节约用电，拟在教室里安装传感器。
当教室里有人时，日光灯就亮，当无人的时候，经过几分钟，灯熄灭。
在白天光线很亮的情况下，即使教室中有人，日光灯也不亮。
请按要求设计一个可行方案，完成设计报告，报告包括3大段落：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。
要求：（1）在报告中给出选用器件的型号。
（2）在报告中画出该“日光灯控制系统”的安装立体图（以这门课的上课教室为例）。
包括：教室顶部的传感器、日光灯、课桌、学生等，应使阅读报告人能看得懂你的设想，特别应标出传感器在图上的安装位置。
（3）在报告中画出该“日光灯控制系统”的系统原理框图(包括控制单元（如单片机、ARM等）、所用的传感器、强电控制电路等）。
（4）在报告后给出参考文献二、感应水龙头的设计假设你应聘到某卫生洁具公司。
现公司打算开发一个用于医院门诊部、给医生和就诊病人使用的“感应式水龙头”。
1.请先按以下给出提示分析“感应式水龙头”的原理。
1）当使用者的手靠近该“感应式水龙头”的出水口时，它就______，而人经过时无反应。
为实现上述功能，你选用经济、体积小的______传感器，该传感器应安装在水龙头的______位置，属于______（接触/非接触）式测量。
2）为节约用水，水龙头在______（30/3/0.3）s后自动______。
为实现上述功能，你选用______（整形/延时/放大）电路来达到目的。
3）水龙头的出水和断水使用______（放大器/显示器/电磁阀门）来控制。
4）该日夜工作的“感应式水龙头”的电源应为______（9V干电池/380V/220V/1000V）为宜。
5）设计该“感应式水龙头”时，特别应注意防止______（雷击/受潮/振动）。
6）你认为参考该“感应式水龙头”的原理，还可以用于什么场合？2.根据以上要求和分析，给公司领导写一份项目开发报告，报告包括如下内容： a.你的动机和设想；b.如何实现这个设想；c.系统的工作原理和工作过程。
要求：（1）在报告中给出选用器件的型号。
（2）在报告中画出该“感应式水龙头”的正视图或侧视图，包括外型、传感器、显示电源的LED、人的手等应使阅读报告人能看得懂你的设想。
（3）在报告中画出该“测控系统”的系统原理框图(应包括传感器、信号处理电路、控制电路、执行机构（以上均须写出具体名称）、显示器、电源等。
）。
（4）在报告后给出参考文献三、水塔自动抽水测控系统许多农村家庭在房顶修有小型水塔，用水泵抽取井水，组建自家的“自来水”系统，但抽水是人工控制的，经常会出现溢水或断水现象。
请你设计一个自动测控系统，改进该供水系统，使系统能缺水自动上水、水满自动停水，完成设计报告。
报告包括如下内容：a.你的动机和设想；b.如何实现这个设想；c.系统的工作原理和工作过程。
要求：（1）在报告中给出选用器件的型号。
（2）在报告中画出该“抽水测控系统”的结构图，包括外型、传感器的安装等，应使阅读报告人能看得懂你的设想。
（3）在报告中画出该“测控系统”的系统原理框图、电路原理图(应包括传感器、控制电路、执行机构（以上均须写出具体名称）、电源等）。
（4）在报告后给出参考文献（5）价格低廉，使用方便四、智能汽车雨刷的设计有一驾驶员希望实现以下设想：下雨时（有雨水！！且落在汽车挡风玻璃上时），能自动开启汽车挡风玻璃下方的雨刷。
雨越大，雨刷，传感器安装在汽车的_________（位置）；雨刷运动到最左端和最右端时，为什么会停止，并向相反方向运动？假设你是某汽车研发部门的技术人员，请你就以上要求，给所在的部门领导写一份报告，内容包括：a.你的动机和设想；b.如何实现这个设想；c.系统的工作原理和工作过程。
要求：（1）在报告中给出选用器件的型号。
（2）在报告中画出画出汽车和传感器的安装位置。
（3）在报告中画出该“测控系统”的系统原理框图(应包括传感器、信号处理电路、控制电路、执行机构等（以上均须写出具体名称））。
（4）在报告后给出参考文献五、大厦火灾报警系统的设计由于高层建筑都有建筑高度高、建筑面积大、用电设备多、供电要求高、人员集中等特点，这些都给建筑的防火提出了很高的要求，请以石麟大楼为例，设计一个火灾报警系统的可行性方案，当接收到火灾探测器、手动报警按钮或其他触发器件发送来的火灾信号时，能发出声光报警信号，记录时间、地点等，并输出控制其他消防设备的指令信号，组成自动灭火系统。
完成设计报告。
报告包括如下内容：a.你的动机和设想；b.如何实现这个设想；c.系统的工作原理和工作过程。
要求：（1）在报告中给出选用器件的型号、简图。
（2）在报告中画出该“火灾报警系统”的安装图（以石麟大楼805为例），包括楼的结构、传感器的安装等，应使阅读报告人能看得懂你的设想。
（3）在报告中画出该“火灾报警系统”的系统原理框图 (应包括传感器、控制电路、执行机构（以上均须写出具体名称）、电源等）。
（4）在报告后给出参考文献。
六、自行车车速仪的设计工业或汽车中经常需要测量运动部件的转速、直线速度及累计行程等参数，现以大家比较熟悉的自行车的车速及累计公里数测量为例，来了解其他运动机构的类似原理。
要求在自行车的适当位置安装一套传感器及有关电路，使之能显示出车速及累计公里数，当车速未达到设定值时绿色LED闪亮，提示运动员加速；当累计公里数达到设定值时，红色LED闪亮、喇叭响，提示运动员停下休息，计数器同时复位，为下一个行程做准备。
请按要求设计一个可行方案，报告包括3大段落：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。
要求：（1）在报告中给出选用器件的型号。
（2）在报告中画出传感器及显示器在自行车上的安装简图。
包括：自行车、传感器、显示器等，应使阅读报告人能看得懂你的设想，特别应标出传感器在图上的安装位置。
（3）在报告中画出测控原理框图(包括所用的传感器、显示电路等）。
（4）在报告后给出参考文献七、汽车倒车雷达的设计汽车倒车雷达对于躲避后方障碍物避免发生碰撞是很好的警示设备，请你设计一款倒车雷达，摆放在仪表台上的显示屏随时显示车后物体的距离，根据距离远近的不同有不同的声音提示功能，一旦进入危险距离范围内，语言提示用急促的声音告诉你“停车”。
完成设计报告，报告内容包括： a.你的动机和设想；b.如何实现这个设想；c.系统的工作原理和工作过程。
要求：（1）在报告中给出选用器件的型号。
（2）在报告中画出画出汽车和传感器的安装位置。
（3）在报告中画出该“测控系统”的系统原理框图(应包括传感器、信号处理电路、显示等（以上均须写出具体名称））。
（4）在报告后给出参考文献。
八、煤气报警器的设计一氧化碳是个“沉默的杀手”，为了避免一氧化碳带来的伤害，需要在家中安装一氧化碳报警器，当室内煤气浓度超标时，可发出声光报警，同时伴有数字显示，自动开启排风扇，把燃气排出室外。
请按要求设计一个可行方案，完成报告，报告包括3大段落：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。
要求：（1）在报告中给出选用器件的型号；（2）在报告中画出测试仪的原理框图(包括所用的传感器、显示电路等）；（3）画出测量一氧化碳的传感器简图；（4）画出测试仪的外形图；（5）在报告后给出参考文献。
九、学校财务处防盗系统设计保存贵重物品的场所都需要安装多种不同类型的防盗报警器，以达到多重防护、报警的目的。
请以学院财务处为例，设计一个防盗报警系统，完成设计报告：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。
要求：（1）在报告中给出选用器件的型号。
（2）在报告中画出相应的图纸，包括立体图和平面图。
包括：房间、传感器等，应使阅读报告人能看得懂你的设想，特别应标出传感器在图上的安装位置。
（3）在报告中画出测控原理框图(包括所用的传感器、报警电路等）。
（4）在报告后给出参考文献。
酒后驾车易出事故，但判定驾驶员是否喝酒过量带有较大的主观因素，请你利用学过的知识，设计一台便携式、交通警察使用的酒后驾车测试仪。
总体思路：让被怀疑酒后驾车的驾驶员对准探头（内部装有多种传感器）呼三口气，用一排发光二极管指示呼气量的大小（呼气量越大，点亮的LED越多）。
当呼气量达到允许值之后，“呼气确认”LED亮，酒精蒸汽含量数码管指示出三次呼气的酒精蒸汽含量的平均百分比，如果呼气量不够，则提示重新呼气，当酒精含量超标时，LED闪亮，蜂鸣器发出报警声。
根据以上设计思路，完成设计报告，报告包括3大段落：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。
要求如下：（1）画出你构思中的便携式酒后驾车测试仪的外形图，包括一根带电缆的探头以及主机盒。
在主机盒的面板上画出相应显示及按钮等。
（2）在报告中给出选用器件的型号（3）画出测量呼气流量的传感器简图（4）画出测量酒精蒸汽含量的传感器简图（5）画出测试仪的原理框图，并说明工作原理。
（6）在报告后给出参考文献。
（7）写出该测试仪的使用说明书。
粮食部门在收购、存储谷物、菜籽等时，需测定这些粮食、种子的干燥程度，以防霉变，请你设计一台粮食水分测试仪，能显示在标准质量（100g）条件下粮食的含水量（一般在10％～20％）；能进行粮食品种的选择（能输入不同的纠正系数）；粮食易于倒入倒出等。
完成项目设计报告，报告包括3大段落：a．“必要性”；b．“可行性”（主要谈传感器）；c．如何实现这个设想的具体方案。
要求：（1）在报告中给出选用器件的型号。
（2）请画出传感器结构简图、外形图。
（3）在报告中画出测试原理框图(包括所用的传感器、显示电路等）。
（4）在报告后给出参考文献。
十二、假设你应聘到某医疗仪器公司。
现公司打算开发一个用于机场给所有登机旅客测量体温的手持便携式“快速体温计”。
（ 1）现请你分析该体温计的原理及要求。
1）该体温计应属于______（接触/非接触）式测量；你觉得完成测量的时间约为______（10s / 1s /0.1s）较为可行。
2）选择合适的传感器；3）显示器面板应采用以下几种形式中的______ ℃型较为合理。