传感器与检测技术课设参考格式1.doc

福建电力职业技术学院 课 程 设 计 课程名称： 传感器与检测技术课设摘要 I 第一章 设计要求 1 1.1 功能和用途 1 1.2 指标要求 1 第二章 设计方案及其特点 2 2.1 电容应变式加速度传感器 2 第三章 加速度传感器工作原理 3 3.1 电容应变式加速度传感器 3 第四章 电路设计和参数设计 4.1 电容应变式 3 第五章 总结 3 参考文献 3 摘要 加速度传感器：也称加计，加速度传感器在现代生产生活中被应用于许许多多的方面，高低精度的加速度传感器、微加速度计、加表，不同响应频率，各种精度。可应用在控制，手柄振动和摇晃，仪器仪表，汽车制动启动检测，地震检测，报警系统，玩具，结构物、环境监视，工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析；鼠标，高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。微机械结构，微型尺寸，可以直接焊接在PCB版上。可以测量重力加速度，可以测量动态冲击加速度，也可以应用加速度传感器来集成倾角处理系统，测试速度和振动。 关键词： 加速度传感器、加速度传感器功能、加速度传感器应用、加速度传感器工作原理  第一章 设计要求 1.1 功能与用途 1加速度传感器在现代生产生活中被应用于许许多多的方面，如提电脑的硬盘抗摔保护目前必威体育精装版IBM Thinkpad手提电脑里就内置了加速度传感器，能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，并根据这些振动数据，系统会智能的选择关闭硬盘还是让其继续运行，这样可以最大程度的保护由于振动，比如颠簸的工作环境，或者不小心摔了电脑做造成的硬盘损害，最大程度的保护里面的数据。另外一个用处就是目前用的数码相机和摄像机里，也有加速度传感器，用来检测拍摄时候的手部的振动，并根据这些振动，自动调节相机的聚焦。压电加速度传感器还应用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能方面灵敏度是压电加速度传感器应用时候要考虑到重要因素之一。 概括起来，加速度传感器可应用在控制，手柄振动和摇晃，仪器仪表，汽车制动启动检测，地震检测，报警系统，玩具，结构物、环境监视，工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析；鼠标，高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。 测量振动体相对于大地或惯性空间的运动，通常采用惯性式测振传感器。惯性式测振传感器种类很多，用途广泛。加速度传感器的类型有压阻式、压电式和电容式等多种，其中电容式加速度传感器具有测量精度高，输出稳定，温度漂移小等优点。而电容式加速度传感器实际上是变极距差动电容式位移传感器配接“m-k-c”系统构成的。其测量原理是利用惯性质量块在外加速度的作用下与被测电极间的空隙发生改变从而引起等效电容的变化来测定加速度的。 当传感器壳体随被测对象沿垂直方向作直线加速运动时， 质量块在惯性空间中相对静止，两个固定电极将相对于质量块在垂直方向产生大小正比于被测加速度的位移。此位移使两电容的间隙发生变化，一个增加，一个减小，从而使C1、C2产生大小相等、符号相反的增量，此增量正比于被测加速度。 第三章 加速度传感器工作原理 2.电容式加速度传感器 由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，其电容量为 ： 式中: ε——电容极板间介质的介电常数，，其中为真空介电常数，极板间介质的相对介电常数； A——两平行板所覆盖的面积；d——两平行板之间的距离。 当被测参数变化使得上式中的A、 d或ε发生变化时， 电容量C也随之变化。如果保持其中两个参数不变，而仅改变其中一个参数， 就可把该参数的变化转换为电容量的变化，通过测量电路就可转换为电量输出。 电路设计和参数计算 电容式 电容式传感器在测量系统中的实际等效电路如图 8 所示。 如图8所示，C1、C2为传感器的两个差动电容。电桥的空载输出电压为 (21) 对变极距型电容传感器，代入上式得 (22) 电容传感器的容抗很高，特别是电源频率较低时，容抗更高。如果两极板之间的漏电组与此容抗相接近时，就必须考虑分路作用对系统灵敏度的影响。它将使传感器的灵敏度下降。因此应选用绝缘性能很好的陶瓷、石英、聚四氟乙烯等材料作为两极板之间的支架，可大大提高两极板之间的漏电组。当然，适当的提高激励电源的频率也可以降低对材料