传感器原理课设.docVIP

目录 1.绪论…………………………………………………………………………………………1 1.1课程设计背景…………………………………………………………………………1 1.2传感器发展动态………………………………………………………………………1 1.3电阻应变式传感器……………………………………………………………………2 2.测量方案的制定……………………………………………………………………………5 2.1传感器的工作原理…………………………………………………………………….5 2.2传感器的组成结构……………………………………………………………………6 2.3轮辐式传感器…………………………………………………………………………7 2.4梁式传感器…………………………………………………………………………….8 2.5环式传感器 ……………………………………………………………………………9 2.6柱式传感器 ……………………………………………………………………………9 2.7测量原理框图…………………………………………………………………………12 3.弹性元件的计算与选择……………………………………………………………………14 3.1弹性元件的材料 ………………………………………………………………………14 3.1.1弹性元件的要求..……………………………………………………………………14 3.2弹性元件的选择 ……………………………………………………………………….14 3.2.1常见的弹性原件………………………………………………………………………14 3.2.2硬化不锈钢材料介绍 ……………………………………………………………14 3.3弹性元件的分析和计算 ……………………………………………………………15 3.3.1弹性元件的参数计算……………………………………………………………….15 3.3.2截面积的计算 ………………………………………………………………………16 3.3.3柱高h及其他尺寸的确定…………………………………………………………17 4.电阻应变片的选择…………………………………………………………………………18 4.1电阻应变片的结构和工作原理………………………………………………………18 4.2电阻片的应变效应……………………………………………………………………18 4.3电阻应变片的相关选择………………………………………………………………19 5.外壳尺寸确定………………………………………………………………………………23 6.测量电路的选择与计算………………………………………………………………………25 6.1 桥路的选择………………………………………………………………………………25 6.2 放大电路的设计与参数计算……………………………………………………………27 6.3 相敏检波电路的设计与参数算…………………………………………………………30 6.4 低通滤波电路的设计与参数算…………………………………………………………32 7.误差与精度分析………………………………………………………………………………34 7.1 误差来源………………………………………………………………………………….34 7.2 数据处理…………………………………………………………………………………34 8.心得体会………………………………………………………………………………………36 9.参考文献………………………………………………………………………………………37 1.绪论 1.1课程设计背景 现代信息技术的三大基础是信息的拾取、传输和处理技术，也就是传感技术、通信技术和计算机技术，它们分别构成了信息技术系统的“感官”、“神经”、“大脑”。如果没有“感官”感受信息，或者“感官”迟钝，都难以形成高精度、高反应速度的控制系统。可见传感器技术是一种和其他多种现代科学技术密切相关的尖端技术。应变式力传感器用作静态、动态条件下测力或称重，在我国工业生产过程检测与控制、自动计量等领域已大量应用。随着技术进步以及用现代电子信息技术改造传统产业的深入，其需求量日趋增加 式中S ——传感器的灵敏度（mV/V），静态使用时可取 1～1.5 mV/V 那；如进行灵敏度补尝及线性补偿等，上列值应再乘以 1.2～1.25 倍；μ——料的泊松比； F——传感器的额定负荷； K——应变计的灵敏系数； E——材料的弹性模量； A——弹性元件贴片部位的截面积： 圆筒式：(1-1) 圆柱式：(1-2) 选择 D 与 d 时，要考虑到构件的稳定性及加工条件，圆筒式的壁不能太薄。两端的刚度要足够。当安装、紧固传感器时，不应使中段产生