传感器与感知系统教案

绪论 第一章 传感器的基本特性 传感器的概念以及传感器的基本特性是本章重点。 讲授 1.1 传感器的定义 关于传感器的定义，至今尚无一个比较全面的定义。不过，对以下提法，学者们似乎不持异议。 国际电工委员会的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。 根据中华人民共和国国家标准（GB7665——87），传感器（Transducer/Sensor) 的定义是：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 所谓传感器，是指那些能够取代甚至超出人的“五官”，具有视觉、听觉、触发、嗅觉和味觉等功能的元器件或装置。 1.2 传感器的组成 传感器是由敏感元件、转换元件及信号调节电路三部分组成的。 敏感元件是指传感器中能直接感受(或响应)与检出被测对象的待测信息(非电量)的部分， 转换元件是指传感器中能将敏感元件所感受(或响应)出的信息直接转换成电信号的部分。 信号调节转换电路是能把转换元件输出的电信号转换为电压、电流或频率量便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。辅助电路通常包括电源，即交、直流供电系统。 1.3 传感器的分类 可以用不同的观点对传感器进行分类：它

实验一 开关式霍尔传感器测转速实验

一、实验目的：了解开关式霍尔传感器测转速的应用

二、基本原理：开关式霍尔传感器是线性霍尔元件的输出信号经放大器放大，再经施密特触发器整形成矩形波（开关信号）输出的传感器。开关式霍尔传感器测转速的原理图如图所示：当被测圆盘上装有只磁性体时，圆盘每转一周，磁场变化6次，开关式霍尔传感器就同频率f相应变化输出，再经转速表显示转速n。 三、实验仪器：传感器实验台 四、实验步骤：

1、根据图将霍尔转速传感器安转于霍尔架上，传感器的端面对准转盘上的磁钢并调节升降杆使传感器端面与磁钢之间的间隙大约为2~3mm。

2、将主机箱中的转速调节电源0~24V旋钮调到最小（逆时针方向转到底）后接入电压表（电压表量程切换开关打到20V档）：其它接线按图所是连接（注意霍尔转速传感器的三根引线的序号）：将频频\\转速表的开关按到转速档。

3、检查接线无误后合上主机箱电源开关，在小于12V范围内（电

压表监测）调节主机箱的转速调节电源（调节电压改变直流电机电驱电压），观察电机转动及转速表的现实情况。

4、从2V开始记录，每增加1V相应电机转速的数据（待电机转速稳定后读取数据）；画出电机的V-n（电机电驱电压与电机转速的关系）特性曲线，实验

实验一 开关式霍尔传感器测转速实验

一、实验目的：了解开关式霍尔传感器测转速的应用

二、基本原理：开关式霍尔传感器是线性霍尔元件的输出信号经放大器放大，再经施密特触发器整形成矩形波（开关信号）输出的传感器。开关式霍尔传感器测转速的原理图如图所示：当被测圆盘上装有只磁性体时，圆盘每转一周，磁场变化6次，开关式霍尔传感器就同频率f相应变化输出，再经转速表显示转速n。 三、实验仪器：传感器实验台 四、实验步骤：

1、根据图将霍尔转速传感器安转于霍尔架上，传感器的端面对准转盘上的磁钢并调节升降杆使传感器端面与磁钢之间的间隙大约为2~3mm。

2、将主机箱中的转速调节电源0~24V旋钮调到最小（逆时针方向转到底）后接入电压表（电压表量程切换开关打到20V档）：其它接线按图所是连接（注意霍尔转速传感器的三根引线的序号）：将频频\\转速表的开关按到转速档。

3、检查接线无误后合上主机箱电源开关，在小于12V范围内（电

压表监测）调节主机箱的转速调节电源（调节电压改变直流电机电驱电压），观察电机转动及转速表的现实情况。

4、从2V开始记录，每增加1V相应电机转速的数据（待电机转速稳定后读取数据）；画出电机的V-n（电机电驱电压与电机转速的关系）特性曲线，实验

传感器与监测系统的认识

Copanym

LGO

项O 目 传一器感检测系统的与认

识

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代现社中无处 不在会的技科给我们带来了 活生方的便快捷 ，么那体有哪具些科技 改变生活例子的？呢

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常生日中活传的感

器

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自动停车

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系统

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动停车自系统

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传感

传感器与监测系统的认识

的器换作转用传感器是能就知外感界息信能并按一 规律定将些这息信转换成用信号可的械电子机装置。 如图下所示:体、气音、声位置 光、磁、压力、温度、、湿 度…….

.压、电流电物理

量电量

传感器与监测系统的认识

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程控制过

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环境监测

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程测工量

传感器与监测系统的认识

机器人

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传感器与监测系统的认识

五邑大学本科毕业设计

摘 要

本论文从国际电子称重技术的发展及市场竞争的需要出发，展望了21世纪初电子称重技术的发展趋势与技术，提出了电子称重系统的设计方案，并完成了电子称重系统的硬件及软件设计。该系统以AT89S51单片机为核心，外围电路包含电压信号放大电路、A/D转换电路和键盘/显示单元等几个功能模块。称重系统的工作过程是：系统的前端为压敏式压力传感器采集重量产生的电压模拟信号，将该信号经放大、滤波后，由ADC0809实现数模转换，转换后数字信号进入AT89S51单片机，系统软件进行运算处理后，由数码管进行动态显示，实现对压力的称重控制。

本文提出的一种基于AT89S51单片机控制的新型电子称重系统,该系统具有体积小、重量轻、精度高、在没有交流电的场合进行测重方便、可靠。

关键词 电子称重技术；传感器；A/D转换器；51单片机

I

五邑大学本科毕业设计

Abstract

From the international electronic weighing technology development and the needs of market competition, this thesis looked to the

五邑大学本科毕业设计

摘 要

本论文从国际电子称重技术的发展及市场竞争的需要出发，展望了21世纪初电子称重技术的发展趋势与技术，提出了电子称重系统的设计方案，并完成了电子称重系统的硬件及软件设计。该系统以AT89S51单片机为核心，外围电路包含电压信号放大电路、A/D转换电路和键盘/显示单元等几个功能模块。称重系统的工作过程是：系统的前端为压敏式压力传感器采集重量产生的电压模拟信号，将该信号经放大、滤波后，由ADC0809实现数模转换，转换后数字信号进入AT89S51单片机，系统软件进行运算处理后，由数码管进行动态显示，实现对压力的称重控制。

本文提出的一种基于AT89S51单片机控制的新型电子称重系统,该系统具有体积小、重量轻、精度高、在没有交流电的场合进行测重方便、可靠。

关键词 电子称重技术；传感器；A/D转换器；51单片机

I

五邑大学本科毕业设计

Abstract

From the international electronic weighing technology development and the needs of market competition, this thesis looked to the

教案与讲稿

教 学 单 位 机械电子工程系 课 程 名 称 传感器与检测技术 学 时 学 分 适 用 专 业 机电一体化 授 课 教 师 周洁 职 称 助教

江西科技学院商学院教务处制

年 月 日

教 学 要 求

一、备课

1、教师要认真备课，吃透课程的内容，做到“五备”：①备教材：认真钻研教学大纲和教材，把握教材重点和难点，弄清各知识点的内在联系和规律。②备学生：深入了解学生，针对学生实际安排教学程序。③备教法：根据学生心理特点，选择最佳教学方法，注意因材施教，分类指导。④备学法：激发学生学习的积极性和主动性，帮助学生掌握学习方法，学会学习。⑤备作业和实验：安排分量合适、难易适当的作业。布置实验的内容和操作准备。

2、教师要认真写教案，没有教案不能上课。教案的基本要求是：①有明确的教学目的。②有主要的教学内容。③有对重点、难点的处理意见。④有恰当的板书设计。⑤有适当的作业。教案至少要提前3天完成。教师的教案要接受学校领导、教务处、教研室的检查

教案与讲稿

教 学 单 位 机械电子工程系 课 程 名 称 传感器与检测技术 学 时 学 分 适 用 专 业 机电一体化 授 课 教 师 周洁 职 称 助教

江西科技学院商学院教务处制

年 月 日

教 学 要 求

一、备课

1、教师要认真备课，吃透课程的内容，做到“五备”：①备教材：认真钻研教学大纲和教材，把握教材重点和难点，弄清各知识点的内在联系和规律。②备学生：深入了解学生，针对学生实际安排教学程序。③备教法：根据学生心理特点，选择最佳教学方法，注意因材施教，分类指导。④备学法：激发学生学习的积极性和主动性，帮助学生掌握学习方法，学会学习。⑤备作业和实验：安排分量合适、难易适当的作业。布置实验的内容和操作准备。

2、教师要认真写教案，没有教案不能上课。教案的基本要求是：①有明确的教学目的。②有主要的教学内容。③有对重点、难点的处理意见。④有恰当的板书设计。⑤有适当的作业。教案至少要提前3天完成。教师的教案要接受学校领导、教务处、教研室的检查

教学目标 知识目标： 掌握接近开关的基本工作原理，了解各种接近开关的环境特性及使用方法，掌握应用接近开关进行工业技术检测的方法 能力目标： 对不同接近开关进行敏感性检测，使用霍尔接近开关完成转动次数的测量。 素质目标： 接近开关的应用 接近开关的基本工作原理 理实一体 实物讲解 小组讨论、协作 10 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 教学重点 教学难点 教学手段 教学学时 〖理论学习〗 任务一 认识接近开关 一、霍尔效应型接近开关 1.霍尔效应 霍尔效应的产生是由于运动电荷在磁场作用下受到洛仑兹力作用的结果。如图1-2所示， 把N型半导体薄片放在磁场中，通以固定方向的电流i图1-2霍尔效应（从a点至b点），那 么半导体中的载流子（电子）将沿着与电流方向相反的方向运动。 讲解霍尔效应基 本原理，及霍尔电 动势。 图1-2 霍尔效应 2.霍尔元件 霍尔元件的结构简单，由霍尔片、四根引线和壳体组成，如图1-3所示。 图1-3 霍尔元件 3.霍尔原件的性能参数 1)额定激励电流 项目一 开关量检测 1 第

最新传感器列表

遥感波段

? 紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000 m以下。

? 可见光：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。

? 红外线：波长范围为0.76～1000μm，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。

? 微波：波长范围为1 mm～1 m，穿透性好，不受云雾的影响。 ? 近红外：0.76～3.0 μm，与可见光相似。 ? 中红外：3.0～6.0 μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 ? 远红外：6.0～15.0 μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 ? 超远红外：15.0～1 000 μm，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测。

大气窗口

大气窗口 紫外可见光 近红外 近红外 近-中红外 波段 透射率/% 应用举例 0.3～1.3 μm ＞90 TM1-4、SPOT的HRV 1.5～1.8 μm 2.0～3.5 μm 80 80 ??TM5 TM7 中红外 3.5～5.5 μm ㏒???琰茞??ü NOAA的AVHRR 远红外 微波 8～14 μm 0