电阻应变式拉力传感器及转换电路设计

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1、课程设计课程名称传感器设计与实践题目名称电阻应变式拉力传感器及转换电路设计学生学院信息工程学院专业班级计算机测控技术12（01）学号*****学生姓名******指导教师陈益民、查晓春、黎勉2015年1月广东工业大学课程设计任务书“传感器设计与实践”之一题目名称电阻应变式拉力传感器及转换电路设计学生学院信息工程学院专业班级测控技术与仪器（计测1201班）姓名林文锐学号3112002321一、课程设计的内容通过“传感器设计与实践”课程设计，掌握传感器设计的一般过程与步骤。具体内容包括：了解拉力测量的一般方法；制定利用应变式

2、传感器测量拉力的方案；利用工程力学和传感器知识进行必要的理论分析与计算；利用CAD软件进行拉力传感器的结构设计与零件设计；设计传感器转换电路，并进行电路调试或仿真。二、课程设计的要求与数据1、本实践环节，采用以教学辅导、学生自主设计、自主实验的教学形式。2、传感器技术参数：测力范围：2×103～5×104N；称量精度：±1%3、要求设计说明书字数不少于5000字。三、课程设计应完成的工作1、了解拉力测量的一般方法，制定利用应变式传感器测量拉力的方案；2、进行必要的理论分析与计算，确定传感器基本尺寸；3、应变式拉力传感器结

3、构设计；绘制传感器装配图和部分零件图；4、传感器转换电路的设计和仿真调试；5、编制设计说明书。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容答疑地点起止日期1布置设计任务。学生查找相关资料教1-3081月12日2选定传感器型式和结构方案；进行相关理论分析与计算；确定传感器主要结构尺寸工学1-1071月13~14日3传感器主要结构设计，装配图、零件图的设计工学1-1071月14~18日4根据所设计的传感器结构，设计转换电路工学1-1071月18日5传感器测量转换电路仿真调试工学1-1071月18~21日6传感器制作工艺研究工学1-

4、1071月21日7撰写设计说明书工学1-1071月21~22日8分组答辩工学1-1071月23日五、应收集的资料及主要参考文献1、李科杰．新编传感器技术手册（M）．国防工业出版社，2002年2、强锡富．传感器（第3版）（M）．机械工业出版社，2001年3、丁镇生．传感器及传感技术应用（M）．电子工业出版社，1999年4、黄继昌．传感器工作原理及应用实例（M）．人民邮电出版社，1998年5、陈尔绍．传感器实用装置制作集锦（M）．人民邮电出版社，2000年6、黄贤武．传感器实际应用电路设计（M）．电子科技大学出版社，1997

5、年发出任务书日期：2015年1月12日指导教师签名：陈益民、黎勉、查晓春计划完成日期：2015年1月23日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要应变式拉/压力传感器广泛应用于自动控制和质量控制，称重系统，闭环控制，纺织机械，检测机械的闭环控制，质量控制，自动化机械，起重机，运输工具，钻井工具，印刷机，金属，橡胶，纸等机械上。为了进一步改善电阻应变式拉力传感器各项的形状尺寸与性能指标，本课程设计重点研究传感器的工作原理，其中包括基本的理论分析、弹性元件的选材、弹性元件的尺寸设计、应变的选材、应变校验等。而课程设计的内容

6、包括：1、掌握和了解相关传感器的基本测量方法和研究动态；2、制定所测物理量的传感器测量方案；3、利用工程力学和传感器知识进行必要的理论分析计算；4、利用CAD软件进行传感器结构设计和零部件设计；5、对传感器转换电路进行必要计算，进行电路设计调试；6、对传感器静态特性标定设备和方法进行研究。关键字：应变式拉力传感器弹性元件应变片转换电路信号放大电路目录：1.绪论11.1.相关背景11.2.设计概述22.设计的目的和意义32.1.设计目的32.2.设计意义33.测量原理及其特点33.1.测量的原理33.2.测量特点54.传感

7、器结构设计54.1.几种传感器的比较及选定54.2.弹性元件材料的选定及要求94.3.应变片的比较及选定114.4.应变片材料的选定及要求124.5.联接结构的设计144.6.壳体的设计154.7.防尘的设计155.相关理论分析计算和部件的设计165.1.基本的理论分析165.2.弹性元件的尺寸设计175.3.应变片的计算185.4.应变校验186.装配图和零件图设计（见附录）197.测控电路设计及计算197.1.转换电路设计197.2.电桥转换电路207.3.放大电路和共模抑制电路208.电路的调试与仿真218.1.电

8、路的仿真调试及分析218.2.用MATLAB实现的输出特性曲线259.传感器的标定2610.总结261.绪论1.1.相关背景人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，