《传感器》课程设计--振动传感器应用电路设计

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1、东北石油大学课程设计课程传感器课程设计题目振动传感器应用电路设计院系电气信息工程学院专业班级学生姓名学生学号指导教师2010年7月19日任务书课程传感器课程设计题目振动传感器应用电路设计专业测控二09-2姓名张文佳学号090601220203主要内容：振动传感器的基本工作原理是当检测到机械振动信号后，在电路的配合下，将机械振动信号转换为电信号的输出。本文主要介绍了压电片谐振式传感器应用电路设计、机械振动式传感器应用电路设计、微型振动传感器应用电路设计三种常用振动传感器的电路应用设计。基本要求：当被测体受到触碰或移动时，振动传感器能快速作出响应，同时具有良好的抗干扰特性。设计需保证振动传感

2、器性能优异、稳定、可靠，且价格低廉。主要参考资料《传感器实用电路设计与制作》科学出版社[日]松井邦彦著《传感技术与实验》清华大学出版社张洪润张亚凡主编《传感器与应用电路设计》科学出版社赵继文主编《传感器应用及电路设计》化学工业出版社陈书旺、张秀清、董建彬主编完成期限2010.7.19—2010.7.30指导教师专业负责人2010年7月19日传感器课程设计摘要振动传感器在工业检测和日常生活中应用很广泛,尤其是治安技防方面应用的更多。例如：机动车防盗报警器中的车辆振动检测,家庭防盗器中的门、窗防撬的振动检测等等。作为上述产品中的振动传感器,在产品中起到重要的作用。一个含有振动传感器的产品,其

3、工作可靠性虽然与电路组成有关,但是与振动传感器本身的性能关系更大。振动传感器的共同特点是内部均有“m-k-c”系统。本文从振动传感器的基本原理着手，分析了了“m-k-c”系统运动方程和传输函数，从而得出了振动传感器的三种应用形式，即压电片谐振式传感器、机械振动式传感器、微型振动传感器。并具体针对这三种应用形式设计振动传感器应用电路。关键词：振动传感器；应用电路；振动检测；防盗报警器；电路组成19传感器课程设计目录压电片谐振式传感器应用电路设计（一）1一、设计要求1二、方案设计及其特点2三、传感器工作原理2四、电路的工作原理3五、单元电路设计、参数计算和器件选择4六、总结6机械振动式传感器

4、应用电路设计（二）7一、设计要求7二、方案设计及其特点8三、传感器工作原理8四、电路的工作原理9五、单元电路设计、参数计算和器件选择10六、总结12微型振动传感器应用电路设计（三）13一、设计要求13二、方案设计及其特点14三、传感器工作原理14四、电路的工作原理15五、单元电路设计、参数计算和器件选择16六、总结18参考文献1919传感器课程设计压电片谐振式传感器应用电路设计（一）一、设计要求1、功能要求振动传感器是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。振动传感器是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变

5、换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。在高度发展的现代工业中，现代测试技术向数字化、信息化方向发展已成必然发展趋势，而测试系统的最前端是传感器，它是整个测试系统的灵魂，被世界各国列为尖端技术，特别是近几年快速发展的IC技术和计算机技术，为传感器的发展提供了良好与可靠的科学技术基础。使传感器的发展日新月益，且数字化、多功能与智能化是现代传感器发展的重要特征。使用压电片接收振动信号，压电片的谐振频率较高，为了降低谐振频率，使用加大压电片振动体的质量来实现，并使用弹簧球代替附加物，降低两谐振频率，增强了振动效果。其优点是灵敏度较高，结构简单。但是需要信号放大后送到TTL电路或者单片机电

6、路中，不过使用一个三极管单级放大即可。2、指标要求在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到cm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破

7、。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。19传感器课程设计由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。二、方案设计及其特点压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应制成的传感器。压电材料它可分为压电单晶、压电多晶和有机压电材料。压电式传感器中用得最多的是属于压电多晶的各类压电陶瓷和压