传感器与检测技术综合实训报告资料.doc

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1、传感器与检测技术综合训练学院名称：电气信息工程学院专业：班级：学号：姓名：指导老师：二〇一六年六月十三日至六月二十四日1前言传感器指的是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器是以一定的精度和规律把被测量转换为与之有确定关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。传感器作为测控系统中

2、对象信息的入口，他在现代化事业中的重要性已越益为人们所认识。随着“信息时代”的到来，国内外已将传感器技术列为优先发展的科技领域之一。国内高校许多专业都开设了相应课程。传感器方面的教材和专著陆续问世。这些著作，在原理性与实用性，传统性和新型性，以及广度与深度上各有侧重。随着高、新技术的发展，专业面的拓宽，同时为了适应传感器开发、应用的需要，更希望有两者兼顾的方式。当今人类已进入信息时代，传感器与监控技术的重要性已越来越被人们所认识。随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，传感器与测控技术也有了很大的进展，传感器与测控技术主要研究测控系统的电

3、路问题。现代测控系统的含义已不仅仅局限于工业领域的检测与测控系统，这些测控系统包括各式各样的仪器仪表、控制装置，涉及人类生活的方方面面。许多测控系统是一些设备中的核心，如智能洗衣机、空调和数字化电视机的控制系统。随着科技的进步，电子秤的应用越来越广泛。称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的转换装置，是电子衡器的一个关键部件。能够实现重力至电信号转换的传感器有多种，常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主要用于电子天平，电容式用于部分电子吊秤，而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单，准

4、确度高，适用面广，且能够在相对比较差的环境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。目录第1章应变式称重系统设计11.1系统框图11.2基本要求及技术指标1第2章应变式称重系统基本原理32.1应变片称重的基本原理3第3章硬件系统设计43.1传感器模块设计43.2信号调理模块设计53.2.1集成运算放大器OP0753.2.2前级放大电路—仪表放大器53.2.3后级放大电路—反相放大器73.3A/D转换模块设计83.3.1高速串行8位A/D—TLC54983.3.2A/D转换电路103.4数据采集模块设计103.4.1单片机

5、最小系统103.5液晶显示模块设计113.5.1LCD12864带中文字库液晶显示器113.5.2LCD12864显示电路123.6矩阵键盘模块设计133.6.1矩阵键盘电路及其原理13第4章仿真与设计154.1multisim12电路仿真154.1.1仿真软件multisim12154.1.2信号调理电路的仿真设计15第5章软件系统设计175.1软件设计分析175.2软件整体框图设计175.3软件各模块具体设计175.3.1数据采集和处理175.3.2矩阵键盘控制185.3.3LCD12864液晶显示19第6章安装与调试216.1硬件

6、安装216.1.1硬件安装216.2硬件调试216.2.1信号调理电路调试216.3软件调试226.3.1CSY9.0灵敏度及非线性误差调试226.3.2KEILuVision4编程及调试236.4软硬件联调236.5实物验收与问题246.6故障分析与解决方案24第7章传感器的综合应用267.1手机质量测试267.2光电式传感器测转速287.3物体计数29第8章心得体会30参考文献31附录A元器件清单32附录B完整程序及注释33第1章应变式称重系统设计1.1系统框图利用传感器与检测技术实验室已有的应变式称重台，将四片电阻应变片采用全桥形

7、式接入测量电路，经过运放OP07组成的仪表放大器放大，再由串行模数转换芯片TLC549进行A/D转换，转换结果送入单片机，单片机对采集到的结果进行处理后送给LCD12864显示。为了使系统获得更好的灵敏度和线性度，仪表放大器的输出经采集卡采集，经过CSY9.0虚拟仪器软件分析，得到较好的线性度和灵敏度后，再送入AD芯片进行转换。系统框图如图1-1所示。±15V供电仪表放大器数据采集CSY9.0虚拟仪器应变电桥+5V供电单片机12864液晶显示A/D转换数据分析数据处理图1-1电子秤系统框图1.2基本要求及技术指标（1）掌握金属箔式应变片

8、的应变效应。（2）掌握单臂，半桥和全桥电路的工作原理和性能。（3）电路仿真与参数确定。利用multisim仿真软件，确定仪表放大器设计方案；应用运放OP07设计三运放仪表放大器，确定电路元器件具体参数；（4