矿用位移传感器软硬件设计与实现
矿用位移传感器
矿用位移传感器矿用位移传感器是指在矿山开采和运输过程中，用于测量和控制矿山工程结构变形和运输设备运动状态的一种传感器。
工作原理矿用位移传感器的工作原理是利用传感器在受力情况下的微小变形，通过测量变形量得出被测物体的位移量。
矿用位移传感器主要有电阻式、电容式和光学式等多种类型，其中电阻式应用广泛。
电阻式位移传感器通常由电阻杆或弹簧测量元件、转换电路和输出电路组成，电阻杆的两端固定于被测结构和测量支架上，当被测结构发生位移变形时，电阻杆也随之变形，其电阻值也随之发生改变，转换电路将电阻值转换为电压信号输出。
特点和应用矿用位移传感器具有高精度测量、可靠性高、使用寿命长等特点，被广泛应用于矿山工程领域，常见的应用场景如下：1. 地震监测矿用位移传感器可用于地震监测和地震预警，通过对地震前后地面变形的测量，可以对地震引起的构造变形进行分析，提高地震预警的准确性。
2. 矿山支护传统矿山采煤过程中，矿柱和煤层间的岩层会产生位移变形，导致矿山支护结构受到影响，使用矿用位移传感器可以对岩层的变形进行监测，及时调整支护结构，保证煤矿生产安全。
3. 矿山运输矿山运输设备如输送机、卡车等在运输过程中也会产生位移变形，使用矿用位移传感器可对设备的状态进行实时监测，及时发现故障并采取措施，避免事故的发生。
发展趋势随着矿山工程的不断深入，对矿用位移传感器的应用需求也愈加迫切，未来矿用位移传感器的发展趋势将是：1. 高精度测量随着可穿戴技术的不断发展，未来矿用位移传感器将拥有更高的精度和更快的响应速度，使得测量结果更加准确和及时。
2. 互联网+智能化未来矿山工程将趋向互联网+智能化方向，矿用位移传感器也将成为矿山智能化建设的重要组成部分，实现传感器互联、数据共享和智能控制的目标。
3. 大数据分析未来矿用位移传感器将与大数据技术相结合，用于对矿山工程数据进行分析和挖掘，为矿山生产提供更加精准、高效的技术支持。
结论矿用位移传感器是矿山工程中非常重要的一种传感器，具有高精度测量、可靠性高、使用寿命长等特点，被广泛应用于矿山地震监测、矿山支护、矿山运输等领域。
立井井筒动态监测软件的设计与实现
ＩＳＳＮ１００６－７１６７ＣＮ３１－１７０７／ＴＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＩＮＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ第３９卷第１２期 Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．１２２０２０年１２月Ｄｅｃ．２０２０ 立井井筒动态监测软件的设计与实现顾海荣， 张雅倩， 叶 敏， 苏燕芹， 郭项伟（长安大学公路养护装备国家工程实验室，西安７１００６４）摘 要：矿山钻孔救援过程中，为及时获得救援井筒信息、提高救援效率，提出了一种立井井筒变形动态监测方案，救援设备在井筒内上下移动过程中，能实时监测不同深度处井筒截面的数据。
基于Ｗｉｎｄｏｗｓ窗体应用程序和ＯｐｅｎＧＬ类库（ＳｈａｒｐＧＬ）设计了立井井筒动态监测软件，软件应用程序界面通过ＬａｂＶＩＥＷ监控程序调用，与测试系统数据库关联，数据库中数据改变实时驱动井筒模型变化。
在实现立井井筒参数动态监测的基础上，增加了危险部位标记、图形缩放平移旋转等功能。
搭建了立井井筒救援模拟实验平台，进行了监测系统功能试验。
试验结果表明，该动态监测方案及软件设计可以实现井筒变形的动态监测，有效指导救援进程。
关键词：立井井筒变形；Ｗｉｎｄｏｗｓ窗体应用程序；界面调用；动态监测中图分类号：ＴＤ７６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６－７１６７（２０２１）０１－００３３－０４ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＶｅｒｔｉｃａｌＳｈａｆｔＤｙｎａｍｉｃＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｏｆｔｗａｒｅＧＵＨａｉｒｏｎｇ， ＺＨＡＮＧＹａｑｉａｎ， ＹＥＭｉｎ， ＳＵＹａｎｑｉｎ， ＧＵＯＸｉａｎｇｗｅｉ（ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＨｉｇｈｗａｙＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，Ｃｈａｎｇ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００６４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｉｎｅｄｒｉｌｌｉｎｇｂｏｒｅｈｏｌｅｒｅｓｃｕｅ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｓｃｕｅｓｈａｆｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｉｍｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｒｅｓｃｕｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｄｙｎａｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｃｈｅｍｅｆｏｒｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｗｈｅｎｒｅｓｃｕｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｍｏｖｅｓｕｐａｎｄｄｏｗｎｉｎｔｈｅｓｈａｆｔ，ｉｔｃａｎｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｄａｔａｏｆｓｈａｆｔｓｅｃｔｉｏｎａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｐｔｈｓｉｎｒｅａｌｔｉｍｅ．ＴｈｅｄｙｎａｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅｆｏｒｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＷｉｎｄｏｗｓＦｏｒｍｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄＯｐｅｎＧＬｃｌａｓｓｌｉｂｒａｒｙ（ＳｈａｒｐＧＬ）．ＴｈｅＷｉｎｄｏｗｓＦｏｒｍｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｃａｌｌｅｄｔｈｒｏｕｇｈＬａｂＶＩＥＷｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｒｏｇｒａｍａｎｄｉｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍｄａｔａｂａｓｅ．Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｄａｔａｉｎｔｈｅｄａｔａｂａｓｅｄｒｉｖｅｓｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｍｏｄｅｌｉｎｒｅａｌｔｉｍｅ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｒｅａｌｉｚｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｍａｒｋｉｎｇｄａｎｇｅｒｏｕｓｐａｒｔｓ，ｚｏｏｍｉｎｇ，ｔｒａｎｓｌａｔｉｎｇａｎｄｒｏｔａｔｉｎｇｇｒａｐｈｉｃｓｗｅｒｅａｄｄｅｄ．Ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｌａｔｆｏｒｍｏｆｒｅｓｃｕｉｎｇａｂｏｕｔｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｗａｓｂｕｉｌｔ，ａｎｄｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｕｎｃｔｉｏｎｔｅｓｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｃｈｅｍｅａｎｄｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｃａｎｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｇｕｉｄｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｅｓｃｕｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔ；ＷｉｎｄｏｗｓＦｏｒｍｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｒｆａｃｅｃａｌｌ；ｄｙｎａｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ收稿日期：２０２０ ０６ ０８基金项目：国家重点研发计划项目（２０１８ＹＦＣ０８０８２０４）；陕西省高等教育学会高等教育科学研究项目（ＸＧＨ１９０９２）；中国交通教育研究会重点课题项目（１８０１ １２）；陕西省高等教育教学改革重点攻关项目（１９ＢＧ０１０、１９ＪＺ００１、１９ＺＹ００４）作者简介：顾海荣（１９８１－），男，江苏江都人，副教授，现主要从事公路养护技术与装备研究。
基于ZigBee煤矿监测系统的智能传感器设计
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温湿
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由一个 Ｆ Ｄ构 成， Ｆ 它是 网络 的核心， 负责建立一个网络并下 发
地址。路 由节点也是 一个 Ｆ Ｄ， Ｆ 搜索 网络并加入， 给加入路 由 的终端节点分配地址 。路 由节点仅是网络中的一个无 线收发 器， 它负责转发通讯和维护 网内路径 。 终端节点是网络 中最简 单的节 点， 以是一个 Ｆ Ｄ或者 Ｒ Ｄ。 它可 Ｆ Ｆ Ｚｇ ｅ 有三种网络拓扑结构： ｉＢ ｅ 星型网络、 树型网络、 网状网 络。 中星型 网络是一个辐射状 系统 ， 其 数据和 网络 命令 都通 过 中心节 点传输 。 如果用通信 模块 构造星型 网络， 需要 一个模 只 块 被配 置成 中心节 点， 其他模块可 以配置成终端节点 。 树状 网 是 由一个协调器组织 的多个星型网 ， 扩大 了网络 的覆盖范 围， 网络 终端节 点不但可 以接入协调器节点 ，也可任 意接入具有
显示 电路组成 ，结构框图如图 １ 所示 。无线处理器采用符合
ＩＥ ８ ２１．标 准 的 Ｃ ｉｃ ｎ Ｅ Ｅ ０ ．５ ４ ｈｐｏ 公司 的闪存 为 １ ８ Ｂ的 Ｃ ２ ３ ２Ｋ Ｃ ４０
芯片 。固定节点和移动节点的硬件 结构 是相 同的，只是 电源 模块有 所不 同。因固定 节点充当着协调器 或路 由器 的作用 ，
２１ ０ ２年第 ５期 （ 总第 １ １期） ２
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基于 Ｚｇ ｅ 煤矿监测系统 的智能传感器设计 ｉＢ ｅ
位移传感器电路设计及位移误差校准方法研究
位移传感器电路设计及位移误差校准方法研究位移传感器是一种常用的测量装置，广泛应用于工业自动化、航空航天、机器人等领域。
它能够将物体的位移转换为电信号输出，通过对输出信号的处理和校准，可以实现对位移的高精度测量。
本文将重点探讨位移传感器电路设计及位移误差校准方法的研究。
一、位移传感器电路设计1. 传感器选择位移传感器的选择取决于具体应用的要求和性能指标。
常见的位移传感器包括电感式传感器、电容式传感器和压阻式传感器等。
根据被测物体的特性和测量范围，选用合适的位移传感器。
2. 信号调理电路设计位移传感器的输出信号往往是微弱的模拟信号，为了提高测量精度和信噪比，需要进行信号调理。
常用的信号调理电路包括放大电路、滤波电路、稳压电路等。
放大电路可以增大传感器输出信号的幅度，滤波电路用于滤除噪声干扰，稳压电路可以提供稳定的工作电压。
3. AD转换电路设计为了将模拟信号转换为数字信号进行处理，需要使用AD转换器。
选择合适的AD转换器并进行电路设计，保证转换精度和采样频率符合测量要求。
同时，在电路设计中要注意抑制干扰和提高抗干扰能力，以确保转换结果的准确性。
4. 电源与供电电路设计位移传感器的工作需要稳定的电源供应，因此需要设计合适的电源与供电电路。
这包括电池、稳压电源、滤波电路等，确保传感器能够长时间稳定可靠地工作。
二、位移误差校准方法研究1. 线性校准方法位移传感器的输出应与被测物体的位移成线性关系，但实际中存在一定的线性误差。
线性校准方法通过对传感器的输出信号进行多点标定和线性回归，确定校准曲线以消除线性误差。
2. 温度校准方法温度是影响位移传感器测量精度的重要因素。
温度变化会导致传感器的零点漂移和灵敏度变化，影响测量结果的准确性。
温度校准方法主要包括散热和温度补偿技术。
散热是通过散热片、散热风扇等降低传感器温度，减少温度变化对测量的影响；温度补偿技术是通过建立温度与输出信号之间的关系，对测量数据进行修正。
三维光栅位移测量系统的硬件设计与实现
ห้องสมุดไป่ตู้
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位移传感器-矿用位移传感器使用说明书
GUD1200矿用本安型位移传感器产品使用说明书2013年1月5日目录1. 概述 (3)1.1 主要用途及使用范围 (3)1.2 型号组成及代表意义 (3)1.3 使用环境条件 (3)2 结构特征与工作原理 (3)2.1 结构 (4)2.2 工作原理 (4)3 技术特性 (4)3.1 产品执行标准 (4)3.2 主要性能 (4)3.3 主要参数 (4)3.4尺寸重量 (4)3.4.1 尺寸 (4)3.4.2 重量 (4)4 安装、调试 (4)4.1 安装条件、技术要求 (4)5 使用、操作 (5)6 故障分析与排除 (5)7 注意事项 (5)8 运输、贮存 (6)9 开箱及检查 (6)10 订货 (6)使用本产品前，请详细阅读本说明书。
GUD1200矿用本安型位移传感器1.概述1.1主要用途及使用范围矿用本安型位移传感器主要用于煤矿采煤工作面液压支架位移量的测量，其工作简单可靠，能够直观显示位置信号，避免常规的电器产品中电气电路经常出现问题的弊端。
传感器内部为干簧管及电阻，属简单设备。
传感器防爆型式为矿用本安型，防爆标志：“Exib I”。
1.2型号组成及代表意义1.3使用环境条件——环境温度－5℃～40℃；——海拔高度不超过2000m；——空气相对湿度不大于95％（25℃时）；——在有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所；——在无破坏绝缘的腐蚀性气体或蒸汽的场所；——在无显著振动和冲击的场所；——污染等级为3级；——安装类别为Ⅲ类。
2结构特征与工作原理2.1结构图1 结构图2.2工作原理指示环固定在液压支架上，当液压支架位移发生变化时带动指示环前后动作，指示环上封装有磁铁，在传感器杆体每0.05m处分别装有干黄管，当磁铁接近干簧管时，导致干簧管接通。
3技术特性3.1产品执行标准本产品执行标准GB3836-2010、Q/0104ZMD047—2013。
3.2主要性能--输入电压：DC12V；3.3主要参数3.3.1 电压：DC12V；3.3.2 接点容量：12V/1A。
用于煤矿综采工作面的位移传感器优化设计
用于煤矿综采工作面的位移传感器优化设计∗张文杰;任慧;高云广;刘宗伟;冯君玲【摘要】According to the low precision problem of the current displacement sensor for hydraulic support in coal mine auto-mation coal mining face, the optimization design for the displacement sensor is carried out in this paper. The structure and principle of the sensor are analyzed, the direction of the magnetic field is simulated, the relative position of magnetic ring and the reed switch is determined, and optimization design for the hardware circuit is conducted. The experimental data show that the optimized displacement sensor has higher test accuracy, and could better meet the needs of the accurate control of coal mining equipments.%针对煤矿自动化采煤工作面上目前使用的测量液压支架位移的位移传感器的精度较低，本文对其进行了优化设计。
分析了传感器的结构和原理，仿真了磁环的磁场方向，确定了磁环与干簧管的相对位置，优化设计了硬件电路。
实验数据表明，优化后的位移传感器具有较高的测试精度，能更好地满足煤矿采煤设备的精确控制的需要。
矿用超声波物位传感器设计
科技创新科技风2019年1月DO I：10.19392/ki.1671-7341.201901004矿用超声波物位传感器设计张杰江杰内蒙古科技大学内蒙古包头014000摘要:在实际生产中，原煤仓中煤位的测定有着重要意义。
因此设计矿用超声波物位传感器，实现原煤仓中煤位测量的功 能。
本设计利用了超声波测距的原理，设计了以单片机AT89C52为控制核心的矿用超声波物位传感器，实现了原煤仓煤位测量的 目的。
硬件电路设计以单片机为控制器，由超声波发射电路、超声波检波接收电路、显示电路三部分构成。
通过软硬件调试，完成 了设计预定的目标。
经过实验测试，本设计软硬件设计合理、抗干扰能力较强、实时性良好，经过系统扩展,在原煤仓煤位的测量 方面具有实际意义。
关键词:AT89C52;矿用超声波;测距系统;CX20106A一、绪论在¥国，煤炭是一种应用领域非常广泛的能源，在发电、蒸 汽机车、建材、工业锅炉、生活用煤、冶金生产几方面的作用尤 为突出。
伴随科技飞速发展，煤炭开掘技术也将不断的成熟，继而煤的储量随之增加，原煤仓中煤位的测量就会具有重要的 实际意义。
矿用超声波物位传感器设计任务：矿用超声波物位传感器用于测量原煤仓中的煤位,通过测 量发射到接收的时间差，来计算煤位距离仓顶的距离，用以有 效的了解原煤仓的储量，提髙原煤仓的利用率，防止了煤位超 标造成的事故也避免了不必要的资源浪费。
测量的距离通过 LED数码管显示，直观并且方便记录。
矿用超声波物位传感器设计要求：（1)硬件物理结构电路 设计。
（2)软件编写以及流程程序的编辑、运行。
（3)仿真调 试完成的硬件电路，软、硬件联调联试实现既定功能。
二、超声波测距原理由于超声波具有指向性良好的特性,在某种介质中的传播 速度恒定，因此超声最常用的功能是距离测量及定位。
假设超声波在空气介质中传播，任何障碍物都能反射、折 射、吸收一部分通过它自身的声波，其比例与物体自身的均衡 度有关。
《2024年矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》范文
《矿用便携式振动监测分析仪设计及应用》篇一一、引言在矿山生产过程中，设备的正常运行与安全至关重要。
为了实现对矿山设备的实时监测和故障预警，矿用便携式振动监测分析仪的设计与应用显得尤为重要。
本文将详细介绍矿用便携式振动监测分析仪的设计原理、技术特点以及在实际应用中的效果，以期为矿山安全生产提供有力保障。
二、矿用便携式振动监测分析仪的设计原理1. 硬件设计矿用便携式振动监测分析仪的硬件设计主要包括传感器、信号处理单元、电源模块、通信模块等部分。
传感器负责采集设备的振动信号，信号处理单元对采集的信号进行滤波、放大和数字化处理，电源模块为整个设备提供稳定的电力支持，通信模块则实现数据的传输和远程监控。
2. 软件设计软件设计是矿用便携式振动监测分析仪的核心部分，主要包括信号处理算法、故障诊断算法以及人机交互界面等。
信号处理算法用于对采集的振动信号进行分析和处理，提取出有用的信息；故障诊断算法则根据处理后的信息判断设备是否出现故障；人机交互界面则方便操作人员对设备进行控制和参数设置。
三、技术特点1. 便携性：矿用便携式振动监测分析仪采用轻量化设计，方便操作人员携带和移动，适用于各种矿山环境。
2. 实时性：设备能够实时采集设备的振动信号，并对信号进行快速处理，实现设备的实时监测和故障预警。
3. 准确性：采用先进的信号处理算法和故障诊断算法，提高了诊断的准确性和可靠性。
4. 智能化：具备自学习和自适应功能，能够根据设备的运行状态自动调整监测参数和诊断策略。
四、实际应用矿用便携式振动监测分析仪在矿山生产中得到了广泛应用，主要应用于煤矿、金属矿等各类矿山。
通过实时监测设备的振动信号，分析设备的运行状态，及时发现潜在故障，为矿山生产提供了有力保障。
同时，该设备还具有远程监控功能，方便管理人员对设备进行远程控制和调度。
五、应用效果1. 提高设备运行安全性：通过实时监测设备的振动信号，及时发现潜在故障，避免了设备故障引发的安全事故。
基于MSP430F169的煤矿用顶板位移传感器的设计
基于MSP430F169的煤矿用顶板位移传感器的设计摘要：本文提出了一种基于MSP430F169的先进的煤矿用顶板位移传感器设计。
该设计利用了MSP430F169微控制器处理和使用精细的测量数据。
该设计包括电气部分和软件部分。
在电气部分，它采用了柱状压力传感器作为位移传感器，该传感器具有一个带有九芯片的同步信号收发器的线路。
在软件方面，该系统新建了一个数据处理模块，该模块具有调整参数、报警需求及实时监测的功能。
基于MSP430F169的顶板位移传感器设计的测验结果表明，该系统具有抗干扰性强、起重速度快、精度高、测量范围大等特点。
关键词： MSP430F169，煤矿，顶板位移传感器，数据处理模块，抗干扰性，重量快速起升，高精度正文：本文提出了一种新型的基于MSP430F169的先进的煤矿用顶板位移传感器设计，具有杰出的抗干扰性能、快速起升重量、高精度和大测量范围等特点。
它主要由电气部分和软件部分组成。
电气部分采用柱状压力传感器，使用MSP430F169微控制器处理和使用精确的测量数据；软件模块包括数据处理模块、调整参数模块、报警模块及实时监测模块，其中实时监测模块对顶板位移情况进行了全面精确的监测。
本文给出了系统的电路设计，软件设计的内容，并讨论了测试的结果。
经测试，整个系统表现出良好的稳定性和可靠性。
为了满足煤矿用顶板位移传感器的具体需要，本文提出了一种新型的基于MSP430F169微处理器的系统设计方案，使其具有高精度、高可靠性和耐干扰能力。
首先，MSP430F169微处理器作为系统的控制核心，它具有低功耗、小尺寸、数据处理速度快和多功能特性，可以满足顶板位移传感器的高可靠性和复杂功能要求。
同时，柱状压力传感器可以实现实时监测煤矿的顶板活动，采集和处理信号的过程中，同步信号收发器也会增强传感器的工作性能，以保证数据采集的精准性和可靠性。
在软件设计方面，本文建立了一个数据处理模块，其中包括了调整参数模块、报警模块及实时监测模块，以实现对煤矿顶板的实时监测。
北京中军天韦 GUC1000矿用位移传感器 说明书
GUC1000矿用位移传感器北京中军天韦科技发展有限公司BEIJING TWELL TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD.地址：北京市北京经济技术开发区天华北街7号6－2－202ADD：Room 2-202, Tower 6, No.7 Tianhua North Street, BDA, Beijing, China邮编（P.C.）：100176 电话（Tel）：67830100 传真（Fax）：67830083网址（Web）：邮箱（E_mail）：******************.cn目 录1 概述 (1)2 产品执行标准及型号说明 (1)3 主要功能 (1)4 主要技术参数 (1)5 工作原理和结构 (3)6 使用方法 (3)7 使用注意事项 (4)8 包装运输贮存 (5)9 开箱及检查 (5)10 其他 (5)1 概述1.1 产品特点1.1.1 耐恶劣使用环境、高可靠、寿命长； 1.1.2 高精度、高分辨率、高稳定性；1.1.3 绝对位置输出，无需定期维修或标定 1.1.4 非接触式测量，寿命长。
1.2 主要用途及适用范围1.2.1 主要用途：GUC1000矿用位移传感器是采用磁脉冲原理的高精度行程绝对位置测量传感器，可以精确测量运动物体的直线位移。
由于采用非接触测量方式，无磨损、高可靠、高稳定、寿命长，并具有良好的环境适应性。
1.2.2 适用范围：煤矿机械设备用，如掘进机、采煤机、液压支架等设备。
2 产品执行标准及型号说明2.1 产品执行标准本产品执行 GB 3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分： 通用要求 GB 3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分： 隔爆型“d ” Q/JT01—2008 GUC1000矿用位移传感器企业标准。
2.2 型号说明G U C 1000 最大测量范围 磁脉冲原理 位移 传感器3 主要功能传感器具有将机械位移量转换为电流信号的功能。
矿用超声波物位传感器设计(软件)
论文题目：矿用超声波物位传感器设计（软件）专业：自动化本科生：张米林（签名）指导老师：郭秀才（签名）摘要随着科技的进步和煤炭开采自动化程度的提高，煤矿安全检测监控系统为煤矿安全生产发挥了重要的作用。
超声波物位传感器为煤矿安全检测监控系统提供了实时物位数据。
所以超声波物位传感器的研究具有重要的意义。
本设计以STC89C52单片机为核心处理器，有电源模块，超声波模块，温度模块，12864液晶显示模块，报警模块，D/A转换模块，压频转换模块等组成。
测量距离时，先由软件产生40KHz的方波驱动超声波发射探头发射超声波，同时开始计时，通过超声波传播时间即可实现物位的测量。
此外实现了温度的显示，报警等。
最后将物位数据通过D/A转换转换为电压信号，再通过压频转换模块转换为频率信号，实现远距离传输，最后通过上位机显示。
通过实验论证：该系统电路设计合理，工作稳定，检测速度快，在测量精度方面能达到工业要求，具有重要的现实意义。
关键字：检测监控，超声波，单片机，传感器，物位Subject: The sensor design of the Mine ultrasonic thing location (software)Specialty: AutomationName: Zhang milin (signature) Instructor: Guo xiucai (signature)ABSTRACTWith the advancement of technology and increased automation of coal mining,coal mine safety inspection and monitoring system play an important role in the coal mine safety production.Ultrasonic level sensor provides real-time position data for coal mine safety inspection and monitoring system.Therefore,to research on ultrasonic level sensor has important significance.This design uses STC89C52 microcontroller as the core processor, include power module,ultrasonic module,temperature module,12864 liquid crystal display module,alarm module,D/A converter module,voltage to frequency conversion module and so on.When measuring distance,first by the software generates a 40KHz square wave to drive ultras onic transmitter probe transmitting ultrasonic ,and start the timer ,can be achieved by t he ultrasonic propagation time measurement thing location,In addition to achieve temper ature display ,alarm etc. Finally thing location data through the D/Aconverter conversio n to a voltage signal,and then through voltage-frequency conversion module converts th e frequency signal,to achieve long distance transmission,finally through the PC display.It was proved by experiments that the system design is reasonable,stable,fast detection speed,measurement accuracy can meet the requirement of industry,has the important practical significance.KEY WORDS:inspection and monitoring, ultrasonic, microcontroller,sensor,thing location目录1 绪论 (1)1.1 研究的背景及意义 (1)1.2 国内外发展趋势及研究现状 (1)1.3 课题主要内容 (1)2 监测监控系统的概述 (3)2.1 监测监控系统的基本概念 (3)2.2 监测监控系统的分类与组成 (3)2.2.1 监测监控系统的分类 (3)2.2.2 监测监控系统的组成 (3)2.3 传感器在监测监控系统中的作用 (4)3 超声波物位传感器概述 (5)3.1 超声波物位传感器的原理 (5)3.2 超声波物位传感器检测方式 (6)3.3 超声波物位传感器系统的构成 (7)4 STC89C52单片机简介 (8)4.1 单片机基础知识 (8)4.1.1 单片机的内部结构 (8)4.2 单片机的分类及发展 (8)4.2.1 单片机的分类 (8)4.2.2 单片机的发展 (8)4.3 STC89C52单片机的简介 (9)5 超声波测距系统的设计 (11)5.1 超声波测距基本原理 (11)5.2 超声波测距系统的设计与制作 (11)5.2.1 总体设计方案 (11)5.2.2 单片机最小系统 (12)5.2.3 超声波发射模块 (13)5.2.4 超声波接受模块 (13)5.2.5 12864液晶显示模块 (14)5.2.6 DS18B20温度模块 (17)5.2.7 蜂鸣器模块 (19)5.2.8 D/A转换及压频转换模块 (19)5.3 超声波测距系统软件设计 (20)5.3.1 主程序 (20)5.3.2 超声波发射子程序 (21)5.3.3 超声波接受子程序 (21)5.3.4 12864液晶显示子程序 (21)5.3.5 DS18B20温度子程序 (23)5.3.6 蜂鸣器子程序 (25)5.3.7 D/A转换子程序 (26)5.4 KEIL简介 (27)6 电路调试及误差分析 (30)6.1 电路的调试 (30)6.2 系统误差分析 (30)6.2.1 温度引起的误差 (30)6.2.2 发射探头和接受探头之间距离引起的误差 (30)7 结论与展望 (31)7.1结论 (31)7.2展望 (31)8致谢 (32)9参考文献 (33)附录 (34)附录1 总体电路实物图 (34)附录2 总体电路图 (35)附录3源程序 (36)1 绪论1.1 研究的背景及意义煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的粮食，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。
位移传感器电路设计与应力分析
位移传感器电路设计与应力分析位移传感器是一种广泛应用于工业控制和测量领域的重要设备，通过获取被测物体的位移信息，将其转换为电信号，实现对位移的准确测量和监控。
位移传感器的电路设计和应力分析是其实现高精度测量的关键环节，在本文中，我将详细介绍位移传感器电路设计的基本原理和方法，并探讨应力分析的重要性和相关技术。
一、位移传感器电路设计1. 传感器电路设计原理位移传感器通常采用电感、电容或电阻作为灵敏元件，其原理是通过测量被测物体与传感器间的位移引起的电容、电感或电阻变化来实现位移的测量。
电路设计的关键在于有效地转换位移的模拟量成为数字信号，并产生稳定的、可靠的输出。
2. 传感器电路设计方法（1）信号调理电路的设计：传感器输出的信号通常比较微弱、幅度较小，因此需要设计合理的信号调理电路，包括放大、滤波、去噪等，以保证信号的准确和稳定。
（2）模数转换电路的设计：传感器输出的模拟信号需要经过模数转换电路进行数字化处理，同时需要选择合适的采样率和分辨率，以满足位移测量的精度要求。
（3）电源供应电路的设计：为保证传感器正常工作，需要设计稳定的电源供应电路，包括滤波和稳压等，以提供可靠的电源。
3. 电路设计注意事项（1）选择合适的传感器：根据位移的测量范围、精度要求等因素，选择合适的传感器型号和工作原理。
（2）热漂移和噪声抑制：要注意在设计中降低热漂移和噪声的影响，以提高测量的准确性和稳定性。
（3）稳定性和可靠性：电路设计应考虑到环境因素对传感器的影响，包括温度变化、湿度等，以保证传感器的长期稳定和可靠性。
二、应力分析的重要性和相关技术位移传感器的应力分析是其在工程实践中的重要应用之一。
应力分析可以帮助工程师了解物体在受力情况下的变形情况，预测材料的疲劳寿命，并优化设计，提高产品的可靠性和使用寿命。
1. 应力分析方法（1）有限元分析（FEA）：有限元分析是将实际物体离散化为有限个单元，通过建立适当的数学模型和边界条件，计算和分析物体的应力分布、变形等关键参数。
煤矿矿用各种传感器
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智能化
多样化
随着物联网技术的发展，矿用传感器正朝 着智能化方向发展，能够实现远程监控、 数据自动处理等功能。
针对不同的应用场景和监测对象，研发更 多类型的矿用传感器以满足市场需求。
高精度化
集成化
提高矿用传感器的测量精度和稳定性，确 保监测数据的准确性和可靠性。
将多种传感器集成在一个系统中，实现多 功能监测，简化系统结构。
结构
位移传感器通常由感应部分、传输部分和输出部分组成。感 应部分负责检测物体的位移，传输部分将感应到的位移信号 传输到输出部分，输出部分则将信号转换为可测量的电信号 。
位移传感器的应用实例
矿井提升机位置监测
位移传感器可以用于监测矿井提升机 的位置，确保其在正确的位置上运行， 防止因位置错误而引发的安全事故。
气体传感器的应用实例
甲烷传感器
氧气传感器
用于监测煤矿井下甲烷气体浓度，预 防瓦斯爆炸等事故。
用于监测矿井内氧气浓度，确保矿工 呼吸安全。
一氧化碳传感器
用于监测矿井内一氧化碳气体的浓度， 防止一氧化碳中毒。
气体传感器的维护与保养
定期校准
为保证气体传感器的准确性， 应定期进行校准。
清洁与保养
定期清洁气体传感器的表面和 内部，保持其良好的工作状态 。
以免损坏传感器。
04 矿用气体传感器
气体传感器的原理与结构
原理
气体传感器是一种将气体种类和浓度信息转换为电信号的电子器件。其工作原理 主要基于电化学、催化燃烧、红外吸收、光干涉、半导体等原理。
结构
气体传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路组成。敏感元件用于感知气体 ，转换元件将感知到的气体转换为电信号，测量电路则对电信号进行处理和输出 。
用于矿井领域的智能传感器的设计
用于矿井领域智能温度传感器的设计摘要：矿用温度传感器是为检测煤矿井下环境温度而研制的，它可以连续将井下温度信号转换成标准频率信号传送给上位机，并具有实时显示温度值、超限声光报警、频率信号输出等功能。
适宜于井下需设置温度传感器的场所固定使用。
在分析当前国内外温度传感器概况的基础上，结合矿用温度传感器通用技术条件的设计要求，提出总体设计方案，并对系统的理论基础、实现方法、硬件和软件设计等做了详细的讨论。
系统选择 DS18B20 作为测温传感器，以单片微机AT89C52 为中央处理单元，由温度采集电路、数字显示电路、声光报警电路、信号输出电路等单元组成。
软件设计采用模块化编程方法，软件程序的编写使用汇编语言及Keil C 的集成开发环境，主要子程序有：主监控程序、数据测温子程序、数据处理子程序、信号输出子程序、遥控子程序等。
同时，在软硬件设计时均采取了有效的抗干扰措施。
最后，对设计参数进行了安全性计算。
经过试验及测试证明：该系统具有可靠性高、功能强等特点，有着广阔的开发应用前景。
关键词：智能温度传感器主控程序 DS18B20 数据处理结构1智能温度传感器概况1.1 温度传感器的发展历史温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段：传统的分立式温度传感器(含敏感元件)；模拟集成温度传感器/控制器；智能温度传感器(即数字温度传感器)。
(1) 分立式温度传感器传统的热电阻、热电偶、热敏电阻及半导体温度传感器，均属于分立式温度传感器，传感器本身只是一个完整的、独立的感温元件。
(2) 模拟集成温度传感器集成温度传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因此也称硅传感器。
在上世纪80 年代问世，结构上将温度传感器集成在一个芯片上，可完成温度测量及模拟信号输出，属于最简单的一种集成温度传感器。
(3) 智能温度传感器智能温度传感器(也称数字温度传感器)是在20 世纪90 年代中期问世的。
智能温度传感器是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶，它也是集成温度传感器领域中最具活力和发展前途的一种新产品。
矿用瓦斯智能传感器设计与实现
（三）瓦斯智能传感器设计原理图
显示单元 瓦 斯 气 体 传 感 元 件 AT89C52
信 号 处 理 单 元
A/D
转 换 单 元
数据传输单 元 声光报警单 元 红外控制单 元
芯 片
看门狗
图2.2 设计原理图
三、瓦斯智能传感器硬件及电路设计
按照设计原理图，以单片机为核心，集合其他功能单元，实现瓦 斯气体的智能检测。 选用的主要硬件有：单片机为AT89C52。传感元件为MC106。显示 单元是LCM1602等。 电路的设计主要有：惠斯通电桥，运算放大电路，声 光报警电路等。
（三）课题的研究价值和意义
小型煤矿存在诸多对于瓦斯气体检测的漏洞。检测技术落后，对 瓦斯气体检测设备的成本承受能力低。井下的环境恶劣，粉尘大、噪 音高、光线暗、湿度大等。 充分得考虑了以上小煤矿的各种不利因素，基于单片机为核心的 矿用瓦斯智能传感器能很好的解决相应的问题。单片机控制技术与传 感器的集合，大大提高了检测精度。结构简单，操作方便。元器件高 度集成，缝隙少，非常适应井下恶劣的作业环境。并且成本不高。极 大满足了小煤矿对于矿用瓦斯智能传感器高性价比的要求。对于提高 小煤矿安全生产提供了重要保障。
二、 瓦斯智能传感器总体方案分析与设计
（一）瓦斯传感元件
五种常见的敏感元件有：载体催化型、光干涉型、热导型、红外 型、气敏半导型。本次设计选用的是载体催化型瓦斯传感元件。
图 2.1 一种载体催化型瓦斯传感元件
（二）总体方案设计
随着智能化传感器技术不断成熟，并依据方案的需求分析，提出 设计瓦斯智能传感器的基本思路，采用目前性价比较高的AT89C52为核 心控制芯片。瓦斯探头选择的是载体催化型。 工作原理是：载体催化传感元件将瓦斯气体浓度转换成电信号，经 过信号处理单元，A/D转换为数字信号，被核心芯片处理后判断数值是 否超过警戒值并在液晶屏上显示。如果超过警戒值，则发出声光报警， 提醒工作人员紧急撤离。当警报解除后，通过红外遥控单元远程控制， 关闭报警单元，将传感器重新调整到检测状态。
一种新型矿用无线顶板位移在线监测系统的设计
一种新型矿用无线顶板位移在线监测系统的设计王璐【摘要】针对煤矿井下巷道和工作面顶板位移不能方便、准确、实时在线监测的问题,设计了一种采用无线传输的新型顶板位移在线监测系统.该系统以智能传感器为基础,利用ARM Cortex-M0+作为核心处理器,采用WaveMesh低功耗无线自组网技术进行数据传输,实现对井下顶板位移的在线监测.主要阐述系统的工作原理,给出无线传感器的硬件电路和软件设计流程.实际应用表明,该系统数据可靠,运行稳定.通过对顶板位移数据的采集、处理和判断,为煤矿井下安全生产提供可靠的决策依据,同时也可并入其他网络组成更大的系统来满足复杂监测控制的需求.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P78-80,83)【关键词】顶板位移;监测;无线自组网;智能传感器【作者】王璐【作者单位】天地(常州)自动化股份有限公司,江苏常州213015【正文语种】中文【中图分类】TD6760 引言近年来随着经济的快速发展，煤炭开采不断向深处进行，井下地压也不断增大，开采环境更为复杂，煤矿巷道或工作面容易出现顶板下沉，故对井下顶板位移的监测显得尤为重要，只有保证井下顶板安全，才能有效防止冒顶事故的发生，提高煤矿企业的安全生产水平。
通过分析研究，设计了一种采用Cortex-M0 +为内核的MKL25Z128 超低功耗单片机作为核心处理器，两路深、浅基点准确对井下顶板位移数据进行采集，采用WaveMesh 无线自组网技术进行数据传输。
由于对信号采取保护处理，有效地解决了数据采集、传输过程中的干扰问题。
同时选用无线方式传输数据，可减少井下繁琐布线。
该系统通过地面上位机软件对井下顶板位移进行实时监测，为地面人员研究井下地质的变动规律提供依据，及时制定预防措施，防止冒顶事故的出现，在一定程度上保证了工作的安全，减少事故的发生和资源的损失。
1 监测系统总体结构顶板位移在线监测系统主要由井下无线传感器网络和地面监测主机两个部分组成。
基于矿用型机车位置传感器的设计与实现
基于矿用型机车位置传感器的设计与实现【摘要】针对矿用机车在井下难以定位的问题，本文提出了一种应用于煤矿行业机车位置传感器的设计理念，并应用于实际测试，能有效达到机车定位的实际需求。
【关键词】机车位置传感器;磁阻传感器;C8051F3501.引言煤矿井下运输机车不可或缺，而由于煤矿井下特有的环境影响，有时很难确保机车的位置，不但降低了生产运输效率，甚至还会发生意外。
而目前随着数字化矿山时代的到来，煤矿井下设备也日益增多，设备之间的干扰也越来越大，导致定位技术也越来越难做。
针对上述问题，本文介绍了一种基于磁场变化的检测，有效、可靠地定位机车的方法。
2.硬件设计实现对机车的研究发现，机车主要有铁皮构成，而地球周围的磁场对铁块这样的金属物比较敏感，基于这样的理念，本设计以磁阻传感器为核心元件，该元件可有效感应到周围磁场的变化，并能将磁场转换成差分输出电压，且传感强度低至30μ高斯的磁场。
这类磁阻传感器体型小、成本低、灵敏度高并相当可靠。
采用新华龙C8051F350作为核心MCU主要硬件设计如下：（1）电源转换设计（如图1所示），均采用3.3V供电，并提供电源有效指示灯;（2）AD采样设计，采集磁阻传感器输出电压;（3）采用RS-485进行采集量的数据传输。
图1 硬件电路3.软件设计实现软件设计主要为单片机中程序设计，程序流程图如图2所示。
系统上电运行，软件设计的第一步是要初始化各模块功能，主要包括变量初始化、I/O口初始化、AD采样初始化以及RS485的初始化，初始化完成后MCU进入程序循环执行模式，完成系统功能要求。
单片机每隔一段时间输出一个信号喂狗，给看门狗电路清零。
如果超出一定是时间范围没有给出信号喂狗，则看门狗会输出一个复位信号给MCU，使MCU复位。
看门狗的总要作用是防止程序进入死循环或者MCU 死机，是保证单片机正常运行的重要措施。
AD采集磁阻传感器输出的差分电压信号，这是设计的核心，当有机车经过磁阻传感器时，会对磁阻传感器周围的磁场产生影响，磁阻传感器会根据其周围不同的磁场强度输出不同幅度的差分电压信号，单片机采用10位AD进行数据采集，并保存采集值。
基于工业以太网的巷道表面位移传感器设计
１ ． ２ 技 术 方案
本 文设 计 的巷 道 表 面 位 移 传 感 器 主要 由 供 电 电路 、
２ ）传感器设计有按键 、显示 模块 ，实现测量参 数的标
定与显示 。 ３ ）位移的测量采用 先进 的超 声波测距探头 实现 ，测量 精度 ± ２ ． ５ ％ ，测 量范围 ０— １ ０ ｍ，探头输 出信号 为电流 ０—
２ ０ｍＡ 。
４ ）传 感器 的供 电电源为 Ａ Ｃ １ ２ ７ Ｖ，内部 设计 电源 电路
芯 片 ，实现 了数 据通 信和 共享 。
关键词 ：巷 道表 面位移 ；工业 以太 网 ；Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ；Ｒ Ｔ Ｌ ８ ０ １ ９ Ａ Ｓ
中图分 类号 ：Ｔ Ｄ ７ ６ 文献 标识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１ ６ ７ １ — ０ ９ ５ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ － ０ １ １ ７ － ０ ４
单片机控 制器 选用 Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ ￥ ２设 计 ，实 现键 盘 读 入 、Ｌ Ｃ Ｄ显示 、巷道表 面位移 的测量 和对 以太 网通信 芯片
的控制等功能 。Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ ￥ ２是一款高效微控制 器 ，内部
集成 了 １ ０位 Ａ Ｄ Ｃ模 块 ，转换 速度 可达 ２ ５ ０ ｋ ｂ ／ ｓ ，具有 技术
５ ）设计上位机监控软件 ，实现测量 结果的存储 、计算 和分析。
巷道 表面位 移是 巷道支 护监测 的重 要 内容 ，它主要 包 括顶板下沉量 和两 帮移近量 。通 过动 态观测 巷道 围岩表 面
GUD 300矿用顶板位移传感器的低功耗设计
GUD 300矿用顶板位移传感器的低功耗设计
邵祥;程永强
【期刊名称】《实验技术与管理》
【年(卷),期】2014(000)007
【摘要】在满足矿用顶板位移传感器工作需求的前提下，模块化设计传感器的硬件，使得传感器各模块能够分时供电，以减小能量消耗。
在Zigbee协议点对点通信的基础上，着重设计了传感器间的时间同步机制，使得传感器在工作、休眠两状态交替时能够以最小的时间完成通信，减少了等待接收时间。
实验与计算表明，传感器平均每日功耗仅为3．18 mAh。
【总页数】4页(P70-73)
【作者】邵祥;程永强
【作者单位】太原理工大学信息工程学院，山西太原 030027;太原理工大学信息工程学院，山西太原 030027
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于MSP430F169的煤矿用顶板位移传感器的设计 [J], 陈永峰
2.GUD500顶板位移传感器的研制及应用 [J], 苏丽萍
3.一种新型顶板位移传感器的设计 [J], 唐辉辉;王彩绒;史超
4.矿用高频低功耗便携式无线振动传感系统设计 [J], 黄韶杰
5.一种新型顶板位移传感器的设计 [J], 唐辉辉;王彩绒;史超
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总体设计思路
此电阻式位移传感器就是可动电刷与被测物体相连， 物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。阻值的变 化量反映了位移的量值，阻值的增加还是减小则表明 了位移的方向。
软件设计思路
实现的关键问题
供电电压要稳定
工业电源要求±0.1%的稳定性，比如基准电压10V， 允许有±0.01V的波动，否则，会导致显示的圈套波动。
论文题目：矿用位移传感器软 硬件设计与实现
该课题现状分析
位移测量在机械工程中应用很广，在机械工程中不仅 经常要求精确地测量零部件的位移和位臵，而且力、 扭矩、速度、加速度、流量等许多参数的测量，也是 以位移测量为基础的。位移测量分为线位移测量和角 位移测量，常用的位移测量传感器有电阻式、电感式、 电容式、感应同步器、磁棚、光栅等。 第九届CIMT2005中国国际机床展览会上展示了当今世 界位移测量技术最新的发展和最新型的位移传感器， 并将数控技术和数控机床推向更高精度、更高速度、 更高可靠、更高效率的发展，也将数显技术和数显量 具推向一个新的高度。目前，传感器技术的主要发展 动向，一是开展基础研究，发现新现象，开发传感器 的新材料和新工艺；二是实现传感器的集成化与智能 化。
展 望
位移的测量已经广泛运用到工程中，通过 对位移传感器系统的设计，我觉得未来的 位移传感器应该向低功耗、高精度、高灵 敏度、无线传输、便携式方向发展，采用 先进的高新科技，可采用光编码器、磁、 光纤、光栅等原理，与微型计算机结合起 来，开展智能化与多功能化位移传感器的 研究。
致 谢
在紧张而又充实的毕业论文几个月来，我的每一步成 长都离不开各位老师关怀和照顾，凝聚着老师的心血 与汗水。 在此我要感谢xxx老师，是由于他的悉心指导和大力 支持，我的毕业论文得以顺利完成。从整个论文的选 题到定稿无不凝聚着导师大量的心血与精力。老师严 谨的学者风范、精益求精的治学态度、深厚的学术造 诣使我受益匪浅，令我终生难忘。在此向xxx老师至 以最衷心的感谢。 最后要感谢我的同学和朋友们，感谢他们在学习和 生活中给与的帮助。
研究内容
了解位移测量以及电压测量的基本方法， 了解位移传感器的原理和信号输出方式； 掌握单片机在控制系统中的接口原理和 基本运用，通过RS232总线将数据传送 到上位机系统； 掌握硬件电路图的设计和Keil、仿真软 件Proteus的使用； 掌握基本的编程方法实现位移测量数据 的处理并显示到LCD。
位移传感器的测量原理
由欧姆定律：E=IR (1) 其中E为电流电 压，R为滑线电阻的总电阻。E、R均 为常数,故电流I亦为常数。根据电阻 分压原理得： V=Ir (2) r为滑线电阻触头至滑线电阻一端之间 的电阻，由于(2)式中I为常数,所以V 与r成线性关系。若把滑线电阻的触 头固定在一个测量杆上,那末测量杆 的位移S与分压V或电阻r也成线性关 系,即：S=KV (3) 或 S=K’r (4) 式中K、K’为待定换算系数。以上就是 电阻式位移传感器原理。由(2)、(3)、 (4)式可以看出：电阻式位移传感器 的量程可以做得很大，其位移S与分 压V或电阻r的关系都是线性的。
谢 谢！ 祝大家身体健康 工作愉快！
研究课题简介
位移传感器是一种可以将直线机械的位移量 转换成为电信号的精密测量仪器。在此课题 下，位移传感器的设计必须要考虑到煤矿中 复杂的自然环境，要有抗干扰能力强，工作 电压和功率小，输出信号大，测量方便、有 效，携带便捷等优点。 本次设计的电阻式位移传感器就是从这些实 际考虑出发，把直线机械位移量转换成电信 号，利用单片机技术结合LCD显示，实现测 量与位移显示的一体化。
量程适当
由于电阻式位移传感器是间接的测量位移，滑动变阻器 的量程及所测位移的量程都要考虑进去，防止量程过 大，导致位移量测量不精确，误差较大，因此将能测 得的位移量程设定为0.0000~2.0000米。
机械摩擦小
尽量使用线圈细、光滑的滑动变阻器，减少电刷测量当前 的电压，将数据送至单片机； 使用字符型LCD显示器来显示当前的位 移，第一、二行时间日期显示，第三、 四行测量值显示； 位移测量的量程为0~2000mm，最小分 辨率为7.84mm； 通过按键可以手动调整时间日期，显示 到LCD； 利用RS232可以远程通信。