传感器原理与检测技术教学课件作者童敏明第16章节：创新设计课件

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1、第十章创新设计专题创新设计示例一司机瞌睡监测提醒装置传感检测技术创新应用思考题传感检测技术创新应用的方法一般步骤：1、问题的分析——发明的开端根据实际问题，考虑是否可用检测技术解决。好的开端是成功的一半！2、检测方案的确定——传感器的创新应用根据检测目的，选择合适的传感器，确定检测的方案。3、检测系统的设计和检验——发明的实施根据检测方案，设计检测电路，进行试验检验。创新设计示例一司机瞌睡监测提醒装置1、问题的提出目前我国长途载货卡车经常发生事故，有的与其它车辆相撞，有的翻车，造成国家集体财产的损失和人员的伤亡。这种现象主要是由于卡车

2、司机疲劳开车所致。如何避免这类交通事故的发生？2、问题的分析可以采用检测手段监测司机开车的疲劳状态，提醒其注意。这方面有没有研究或应用的技术？——调研调研结果发现已得到应用的成果是耳挂式司机瞌睡提醒器。工作原理:正常时，司机目视前方，水银开关处于断开状态，不报警；司机瞌睡时，头部下垂，水银开关接通，使报警器工作。产品分析：价格低，但使用不方便，易发生误报警。国外研究现状：1)美国一个研究所研究了一种利用压力传感器的瞌睡检测装置，其原理是在方向盘四周安装压力传感器，司机一旦处于瞌睡状态，握方向盘的手会放松，由此感应出信号。分析：该方法不

3、可靠，因为司机不疲劳时握方向盘的手有时也会放松。2)美国某大学提出采用一种检测司机瞳孔的方式来监测司机是否处于疲劳开车。分析：该方法似乎很先进，但存在指向性的问题。3、设计方案是否有更好的解决办法？选用什么种类的传感器？应变电阻传感器是否可以用于监测司机的疲劳状态？应变电阻传感器的测量参数是应变力，如何将司机疲劳状态用应变来反映？方案1：将应变电阻片紧贴在司机的脖子上，当司机疲劳瞌睡时，头部突然下垂，脑后脖子肌肉伸长，引起应变电阻的变化，从而可以监测司机的疲劳状态。如何解决司机头部正常运动引起的误报警问题？检测电桥微分器比较器司机瞌睡

4、报警方案1演示前面的设计方案是可行的，但是在实际使用中不方便。如何解决这个问题？方案2：可以做一个脖套，将应变传感器贴在脖套上。还有什么好的方案?从古代故事“悬梁刺股”中是否能得到启发?方案3：可以将一根稍有弹性的绳子钩在司机的衣领上，在绳子的末端贴上应变传感器。创新思考1?----跳远踩线犯规的检测沙坑感应板起跳板应变片基准电压犯规警告检测方案创新思考2?---起跑犯规的检测两种检测方案:检测电桥放大电路起跑线检测板(下置应变传感器)方案1方案2应变电阻传感器起跑器创新思考3?----火车道口自动安全栏检测方案铁轨应变片铁轨枕木

5、应变片基准电压控制电机创新思考4?-----汽车超载检测与控制检测电路比较电路点火系统创新思考5?----井盖防盗装置井盖电感传感器监测主机检测方案:创新思考6?----排球出界的判断检测报警检测方案压力感应线电阻应变传感器创新思考7?----小孩蹬被报警器温度传感器微分器比较器报警器用什么传感器?创新思考8?-----文物防盗检测方案:电感传感器及报警电路名画金属片检测电路比较电路报警电路创新思考9?-----自动灌开水自动灌开水检测控制原理