安全检测技术课程设计

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《安全检测技术》课程设计

课程名称安全检测技术

班级

专业安全工程

学号

姓名

指导教师

环境与市政工程系

2012年6月

《安全检测技术》课程设计任务书

一、设计时间及地点

1.时间：第19周

2.地点：9# A404

3.人数：81人

二、目的与任务

本课程设计是在学完《安全检测技术》之后综合利用所学传感器知识完成一个传感器应用系统设计并在实验室实现。该课程设计的主要任务

1.是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。

2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。

3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。

4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。

5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。

6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

三、内容概要

传感器课程实践目的是让学生及时掌握和巩固所学的基本原理和基础理论，掌握常用传感器的性能及使用方法；提高学生的动手能力和应用能力；通过有计划的操作和思维完成各种训练，使学生掌握基本实验方法，培养学生的协作精神、动手能力和工程意识；提高学生综合分析问题能力。通过实践课程，学生亲自动手和参与各种传感器的测量和实验，便于其了解和掌握各种传感器的特性、工作

原理和使用方法，为其今后的工作和科研打下良好的基础。

本课程的主要内容是按照课程实践和实验指导书的要求完成课内各项实验任务及理论设计，进行各种传感测量方法设计和实践，并完成综合实践报告。

四、产品计数器

利用光敏器件制成的产品计数器，具有非接触、安全可靠的特点，可广泛用于自动化生产线的产品计数，如机械零件加工、输送线产品、汽水、瓶装酒类，还可用米来统计出入口人员的流动情况

五、参考资料

1.安全检测技术

2.模拟电子技术基础

3.自动检测技术

4.传感器及应用

5.脉冲与数字电路

目录

一、设计目的与任务 (5)

二、基本原理 (5)

三、方案设计与选择 (6)

四、单元电路设计与参数计算 (7)

1、信号转换电路 (7)

2、脉冲整形电路 (7)

3、器连接电路 (8)

4、显示系统电路 (9)

五．系统调试 (9)

六．设计总结 (10)

七．参考文献 (10)

《安全检测技术》课程设计

一、设计目的与任务

本课程设计是在学完《安全检测技术》之后综合利用所学传感器知识完成一个传感器应用系统设计并在实验室实现。该课程设计的主要任务

1.是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。

2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。

3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。

4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。

5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。

6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

二、基本原理

产品在传送带上运行时，不断地遮挡光源到光敏器件间的光路，使光电脉冲电路随着产品的有无产生一个个电脉冲信号。产品每遮光一次，光电脉冲电路便

产生一个脉冲信号，因此，输出的脉冲数即代表产品的数目。该脉冲经计数电路计数并由显示电路显示出来

。

当成品从流过，通过光源和光电二极管组成的特殊计数轨道时，造成瞬时遮光，使用发光电阻其电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化，进而把光信号能够用电压来表示，使用555定时器改装成的施密特触发器对电压信号整形获得比较理想的矩形脉冲波形，送入4个74160并联计数器的计数输入口，计数器能够从0000-9999计数，每个计数器连接一个7448译7448驱动BS201半导体数码管，显示计数，即流过产品的个数。

设计方案方框图

三、方案设计与选择

使用光电二极管作为信号转换元件，其信号转换电路和整形电路如下

当光敏二极管受光源照射时，使BG1导通，BG2跟着导通，BG3截止，BG4截止，BG5导通。当成品从流过，通过光源和光电二极管组成的特殊计数轨道时，造成瞬时遮光，使BG1截止，BG2跟着截止，BG3导通，BG4导通，BG5截止，输出一个正脉冲矩形波，再送给10位计数器计数。

本设计为了防止误动作，采用了射极单稳延时电路，保证一个产品只遮光一次，计数正确。但是该方案电路设计复杂，零器件多而散，参数估计困难故采用集成芯片555定时器改装施密特出发电路，直接与光电电阻连接，电路简单，易于实现。

四、单元电路设计与参数计算

1. 信号转换电路

光敏电阻器是一种对光敏感的元件，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示。

从GL3537-1光敏电阻的参数表我们可以看出，光敏电阻在暗光下，电阻很大，在光强是10Lux时候，阻值只有20-30KΩ，而这个环境条件我们能够在计数器轨道上配置，使光敏电阻值的变化符合我们的需求。从而使光信号有效的变为电信号。