传感器课程设计--应变式荷重传感器及转换电路设计

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1、课程设计课程名称传感器设计与实践题目名称应变式荷重传感器及转换电路设计学生学院信息工程学院专业班级光测10(1)学号3110002530学生姓名刘健雄指导教师陈益民、查晓春、黎勉2013年6月29/29目录一、广东工业大学课程设计任务书二、荷重测量的一般方法的比较12.1应变式传感器12.2压阻式传感器12.3电感式传感器22.4电容式传感器22.5压电式传感器2三、传感器方案的确定33.1荷重传感器的主要技术参数：33.2金属的电阻应变效应33.3应变片的测量原理3四、弹性元件64.1弹性元件的要求64.2弹性元件的选择64.3弹性元件的分析和计算7五、电阻应

2、变片的选择105.1应变片的选择及应变片的许用应变验证105.2应变片粘贴厚度的计算……………………………………………………………115.3应变片的分析……………………………………………………………................115.4应变片的连接方式和应变片粘贴方式……………………………………………125.5受压轴截面面积的计算,弹性元件基本尺寸确定………………………………….125.6传感器的灵敏系数的确定…………………………………………………………..13六、外壳尺寸确定146.1联接结构的设计146.2壳体的设计14七、测控电路设计及计算1529/2

3、97.1转换电路设计157.2电路调零调幅电路和电桥转换电路157.3放大电路和共模抑制电路167.4电桥放大电路各元件参数及其输出电压的计算187.5用MATLAB实现的F—V特性图20八、传感器精度验证22九、参考文献22十、心得体会22十一、附录…………………………………………………………………………………………………………………29一、广东工业大学课程设计任务书“传感器设计与实践”之二题目名称应变式荷重传感器及转换电路设计学生学院信息工程学院专业班级测控技术与仪器（光测10班）姓名刘健雄学号3110002530一、课程设计的内容通过设计型实验，掌握传感器

4、设计的一般过程与步骤。具体内容包括：了解荷重测量的一般方法；制定利用应变式传感器测量荷重的方案；利用工程力学和传感器知识进行必要的理论分析与计算；利用CAD软件进行荷重传感器的结构设计与零件设计；设计传感器转换电路，并进行电路调试或仿真。二、课程设计的要求与数据29/291、本实践环节，采用以教学辅导、学生自主设计、自主实验的教学形式。2、传感器技术参数：测力范围：0～1×105N；称量精度：±1%3、要求设计说明书字数不少于5000字。三、课程设计应完成的工作1、了解荷重测量的一般方法，制定利用应变式传感器测量重物的方案；2、进行必要的理论分析与计算，确定传感

5、器基本尺寸；3、应变式荷重传感器结构设计；绘制传感器装配图和部分零件图；4、传感器转换电路的设计和仿真调试；5、编制设计说明书。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容答疑地点起止日期1布置设计任务。学生查找相关资料教3-3016月17日2选定传感器型式和结构方案；进行相关理论分析与计算；确定传感器主要结构尺寸工学1#-1076月18~19日3传感器主要结构设计，装配图、零件图的设计工学1#-1076月20~22日4根据所设计的传感器结构，设计转换电路工学1#-1076月23日5传感器测量转换电路仿真调试工学1#-1076月24~25日6传感器制作工艺研究工学1#

6、-1076月26日7撰写设计说明书工学1#-1076月27日8分组答辩工学1#-1076月28日五、应收集的资料及主要参考文献1、李科杰．新编传感器技术手册（M）．国防工业出版社，2002年2、强锡富．传感器（第3版）（M）．机械工业出版社，2001年29/293、丁镇生．传感器及传感技术应用（M）．电子工业出版社，1999年4、黄继昌．传感器工作原理及应用实例（M）．人民邮电出版社，1998年5、陈尔绍．传感器实用装置制作集锦（M）．人民邮电出版社，2000年6、黄贤武．传感器实际应用电路设计（M）．电子科技大学出版社，1997年发出任务书日期：2013年6月

7、17日指导教师签名：陈益民、黎勉、查晓春计划完成日期：2013年6月28日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要关键字：应变式荷重传感器、应变片、电桥新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。为了进一步改善应变式荷重传感器的形状尺寸与性能指标，本课程设计重点研究传感器的工作原理

8、，其中包括基本的理论分析