传感器简介及其设计电子计步器【文献综述】

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1、毕业论文文献综述通信工程传感器简介及其设计电子计步器摘要：本文主要讲述了传感器的一般特性和分类，还讲述了传感器电路的一些基础知识和在传感器电路中的噪声问题；介绍了振动传感器的应用电路；联系振动传感器制作计步器和相关原理，最后叙述了制作计步器的目的。关键词：传感器，振动传感器，计步器前言：计算机技术，电子技术，通信技术，传感器技术，人工智能技术等等这些高端技术的日益发展，这样让人们在这个信息时代里面生活的丰富多彩，并且让生活中工作变得更简单更方便。但往往就在享受这些高端科技的同时，人们往往忽略了健康这两个字。生命在于运动，说的很对。此时传感器就如同人

2、体的感觉器官，它应该让人们感觉到：我需要运动了。随着传感器技术的发展，振动传感器实现了这一点。本文大概介绍了传感器以及震动传感器的振动测量，噪声处理，信号处理并且用其制作计步器。文中参考了许多相关书籍资料，在此谨向原作者表示衷心感谢。通过阅读这些书籍资料，我对传感器有了更深的了解。文中提及到的个人观点，由于水平有限，敬请批评指正。一、传感器的一般特性参阅文献[1]，[2]，了解传感器的一般特性传感器的特性主要是指输出与输入之间的关系。当输入量为常量，或变化极慢时，这一关系就称为静特性；当输入量随时间较快地变化时，这一关系就称动特性。静特性表示在被测

3、量处于稳定状态时的输出输入关系。人们总是希望传感器的输出与输入具有确定的对应关系，而且最好呈线性关系。但是总是存在各种自身因素（比如说迟滞，蠕变，摩擦，灵敏度，间隙和松动）和外界因素的影响，所以相对来说不存在绝对的静态也就是说绝对稳定，通过出阿甘器本身的改善来加以抑制，外界因素可以限制。动特性是指传感器对随时间变化的输入量的响应特性，传感器所检测的信号大多数是时间函数。如果输出信号不能即时跟踪输入信号的变化而变化，则将产生动态误差。衡量传感器动态特性优劣程度的最重要指标是响应速度和响应精度。在此我认为分辨传感器的是静态还是动态主要是根据输入量是否是

4、随时间变化的，与时间有无关系，有关则是动态，否则为静态。所以可以判断振动传感器为表现静态性。二、传感器的分类参阅文献[3]，了解传感器的分类方法传感器的种类很多，其分类方法有：1、按用途和作用分类：温敏，力敏，位移，液面，能耗，速度，射线辐射，振动，湿敏，磁敏，气敏，真空度，生物传感器等等；2、按工作原理分类：物理和化学传感器；3、按制造材料分类：金属，聚合物，陶瓷，半导体，磁性传感器；4、按制造工艺分类：集成，薄膜，厚膜，陶瓷传感器；三、传感器电路的一些基础知识和在传感器电路中的噪声问题参阅文献[2]，[4]，[5]，了解传感器电路的基础知识以及

5、噪声问题驱动电路将传感器的输出信号转换为处理起来相对比较方便的电信号。通常使用的驱动电路有恒电压驱动电路和恒电流驱动电路。恒电压驱动电路电路简单，适用于在精度要求不是很高的场合使用；恒电流驱动电路结构复杂，是在高精度场合下使用。由于传感器在驱动电路的驱动下输出的电压很小，所以需要靠放大电路来放大。通常还需要有一种电路让输出特性更接近于直线，所以需要线性化电路来完成。随着所用传感器种类的不同，有时候需要是同某些特征电路。根据不同的场合和设计不同的传感器，这些必须的电路要有所运用，根据情况不同还要设计特征电路。在传感器电路中极可能产生内部噪声，也可能有

6、外界窜入干扰噪声。传感器电路中噪声的存在，将使得信息传递质量下降。根据形成噪声机制的不同，我们可将噪声分成热噪声，散粒噪声和闪烁噪声三种类型。由于噪声的存在，所以在设计时要尽可能的降低自身产生的噪声，而对于外界的干扰噪声，需要对其进行抑制。外部干扰主要通过静电感应和电磁感应耦合传入电路之中其方法是减小闭合回路面积，豁然磁场与导线垂直，或将导线绞扭在一起，印刷电路板避免环状布线。电容过大会降低线路绝缘，电容郭晓则抑噪效果差。在稳压电源的低频条件下，采用单点接地有利于降噪但接地点应在电源滤波电容一端，否则噪声会增大。在信号处理中降噪方法有：级联放大器降

7、噪，滤波器滤噪；相位检波降噪。四、振动传感器的应用电路参阅文献[3]，以SV系列为例，从中了解振动传感器的应用电路及分析。如图所示的振动传感器开关，在检测到振动发生时，输出高电平；图中S为振动传感器，振动发生时输出电信号，经C1耦合，施密特触发器F1整形，R3，C2延迟一定时间后，F2再次反相整形，R3，C4再一次延迟，F3反相后输出低电平，VT导通，输出V0为高电平。该电路设置多重延时电路是为了消除干扰信号。然而设计计步器，我的思路就是通过检测振动发生，产生高电平，高电平驱动单片机进行脉冲计数，最后显示。五、振动传感器制作计步器和相关原理参阅文献

8、[6]，[7]，[8]，[12]了解振动传感器设计计步器的原理。首先是传感器的制作：主要元件是干簧管和永久磁体。在一个中空