传感器原理与应用课程设计

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1、传感器原理与应用课程设计专业：测控技术与仪器设计题目：光控手电筒班级：1242学生姓名:杨傥月学号:06指导教师：张立新冯璐分院院长：许建平教研室主任：冯璐电气工程学院目录第一章课程设计内容及要求11・1课程设计题目11.2设计目的11.3设计内容1第二章设计计划与方案论证22.1设计思路来源22.2设计电路思路22.3方案论证（电路原理）4第三章设计方案实现53.1元件清单53.2相关元器件的说明和介绍53.3课设步骤9第四章课程设计心得10附录：实物图11参考文献12第一章课程设计内容及要求1

2、.1课程设计题目《光敏开关传感器检测电路》1.2设计目的（1）培养学生测控系统的设计能力。（2）系统训练典型传感器的应用能力。（3）提高传感器及其应用电路的调试能力。（4）重点掌握典型传感器的应用方法、测量范围、应用电路以及检测精度与误茅等解决实际工程问题的方案和操作方法。1.3设计内容（1）提出总体设计方案；（2）应用传感器实验设备与自制电路系统进行设计；（3）系统硬件电路调试；（4）撰写课程设计论文；（5）完成课程设计答辩。（6）以卜•题目由学生任选其一完成。设计题目A类1）直流电压传感器检测

3、电路；2）交流电压传感器检测电路；3）直流电流传感器检测电路；4）交流电流传感器检测电路；5）电阻传感器检测电路；6）电容传感器检测电路；7）电感传感器检测电路。主要参数：供电电源、测量范围、测量精度、线性度、输出类型（电压/电流）设计题目B类1）光电开关传感器检测电路；2）接近开关传感器检测电路；3）光皱开关传感器检测电路；4）湿敏开关传感器检测屯路；5）气敏开关传感器检测电路；主要参数：供电电源、测量范围、测量精度、输出类型（电平/触点）等。设计题目C类1）温度变送器；2）压力变送器；3）位移

4、变送器；4）液位变送器；5）称重变送器。主要参数：供电电源、测量范围、测量精度、输出类型（DC（）・2V,0・20mA）等。第二章设计计划与方案论证2.1设计思路来源随着科学技术的发展，许多高端技术已经实现了口动检测与控制。同时传感器的应用也逐渐增多，遍及人们生活的各个方面，给人们的生产和生活带来极大的方便。本设计选用光皱传感器，对特殊场合的光照强度进行检测与报警。主要应用丁农业大棚、城市照明等对光照强度有要求的场合。本设计用发光二极管作为警示灯，当光照强度不满足要求时就会发光起到警示的作用。2.

5、2设计电路思路要设计光控灯，首先要掌握光敏电阻的特性，光敏电阻又称光导管，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化钮等材料。这些制作材料具冇在特定波长的光照射下（光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.4〜0.76）um的响应很接近，只耍人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化），其阻值迅速减小的特性。这是曲于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负

6、极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。经测量随着外部环境的改变，本次所用光敬电阻阻值的变化范围为2K-3M,即在有光照射时电阻阻值下降，无光照时阻值上升，根据这一特性可以控制三极管工作状态进而控制灯的亮灭的电路。三极管工作状态分为放大、截止和饱和。当工作在放大区吋，发射极正偏，集电极反偏；当工作在截止区时，发射极和集电极均反偏；当工作在饱和状态时,发射极和集电极均正偏。同时三级管有两种材料做成，一种为硅管，其正偏发射结导通电

7、压为0.7V；一种为銘管，其止偏发射结导通电压为（）.3Vo三极管种类冇NPN和PNP两种，本次课设用到的三极管为NPN型硅管9014和PNP型硅管9012o2.3方案论证（电路原理）由2.2设计电路思路设计出如图2.3的电路图。te图2.3如图2.3所示，光敏电阻R1和可调电阻RP组成串联电路，当光线变暗吋,光敏电阻阻值升高，RP两端电压下降，使VT1晶体管C、E之间阻值变大，导致VT2、Ub升高C、EZ间电阻迅速减小，发光二极管导通。反Z不亮。电子光控开关，将发光管改接继电器，可控制各种电器设

8、备，可作为机器人光控探头。通电后，调节RP可以改变控制要求。第三章设计方案实现3.1元件清单VT190141个VT290141个光敏电阻R11支滑动变阻器RP10KO1支电阻R24.7KQ1支发光二极管VD一个3.2相关元器件的说明和介绍3.2.1光敏电阻图3.2.13.2.1.1介绍及应用光皱电阻又称光阿导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化蚀等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速6减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电