传感报告 篇1
适用场景:工厂设备调试培训、传感器技术学习参考
内容看点:工业传感器原理解析、电子装配实操经验分享
行文逻辑:介绍传感器原理→分析核心部件→讲解检测电路
1、实习时间
我于20xx年6月8日到6月18日在xx厂进行为期x周的实习。
2、实习单位
xx厂
3、实习内容
称重传感器
称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。
在xx厂生产的衡器上所用的传感器大部分都是电阻应变式传感器。
电阻应变式传感器
利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理工作。主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。电阻应变片贴在弹性元件上,弹性元件受力变形时,其上的应变片随之变形,并导致电阻改变。测量电路测出应变片电阻的变化并变换为与外力大小成比例的电信号输出。电信号经处理后以数字形式显示出被测物的质量。
电阻应变式传感器的称量范围为300g至数千kg,计量准确度达1/1000~1/10000,结构较简单,可靠性较好。大部分衡器均使用此传感器。
电阻应变式称重传感器原理
电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理:弹性体在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。
由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。
一、电阻应变片
电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。
二、弹性体
弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两个,首先是它承受称重传感器所受的外力,对外力产生反作用力,达到相对静平衡;其次,它要产生一个高品质的应变场(区),使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变枣电信号的转换任务。
三、检测电路
检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。因为惠斯登电桥具有很多优点,如可以抑制温度变化的影响,可以抑制侧向力干扰,可以比较方便的解决称重传感器的补偿问题等,所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。因为全桥式等臂电桥的灵敏度最高,各臂参数一致,各种干扰的影响容易相互抵销,所以称重传感器均采用全桥式等臂电桥。
4、实习体会
实践是检验真理的惟一标准。在课堂上,我们学习了很多理论知识,但是如果我们在实际当中不能灵活运用,那就等于没有学。实习就是将我们在课堂上学的理论知识运用到实战中。我们怎样才能把课本上的知识灵活恰当的运用到生活、工作当中去,成为对别人对社会有用的人才?我们怎样才能适应当今飞速发展的社会,怎样才能确定自己的人生坐标,实现自己的人生价值呢?抱着这种想法,我走进了xx厂。这是第一次正式与社会接轨踏上工作岗位,开始与以往完全不一样的生活。每天早上从学校出发去挤公交车,在规定的时间上下班。
xxx有限公司是原国有企业xx厂于1xx年x月经过股份制改造而创立的。本企业创建于xxxx年,具有xx年的历史,是我国较大的衡器制造商,也是xx规模最大、产品最全、技术装备最完善、知名度最高的xxx企业。是中国xx协会常务理事单位。近几年,企业创造了历史最好水平,主要技术指标已位居全国xx先进水平。
作为一名刚刚接触专业知识的学生来说,这次实习活动让我们从实践中对这门自己即将从事的"专业获得一个感性认识,为后续专业课的学习打下坚实的基础。实习任务主要来说就是看关于传感器电路,单片机电路的具体应用。
在实习过程中,我首先听取了一系列关于实习过程中的安全问题和注意事项,在生产实习中安全问题始终是提在第一位,通过该厂的工人师傅的总体介绍,粗略的了解了该厂的产品类型和工厂概况,也使我明白了在该厂的实习目的和实习重点。
在接下来的一段时间,我陆续在xxx厂的生产装配线,传感器生产部等车间参观实习,工人师傅还为我讲解了传感器的相关知识和传感器的分类,应用领域等,在传感器检测中心对6千牛顿直接加荷测力机等有了了解,听老师傅把检测及其工作原理,电子万用表的读数,允许误差细细道来,他们的加工工艺和加工特点在不知不觉中嵌入了我们的脑袋。
在焊接工作区实习的时候最挑战动手能力的就是焊接。焊接是在电子业中很普通的一个操作,看似容易,实则需要长时间练习才能掌握。刚开始的焊点只能用“丑不忍睹”这四个字来形容,在不断挑战自我的过程中,我拿着烙铁的手不抖了,送焊锡的手基本能掌握用量了。当我终于能用最短时间完成一个合格焊点时,对焊接的恐惧早已消散,取而代之的是对自己动手能力的信心。在这一过程当中深深的感觉到,看似简单的,实际上可能并非如此。在对焊接实习的过程中我学到了许多以前我不知道的东西,比如,像实习前我只知道有电烙铁,不知道它还有好多种类,有单用式、两用式、调温式、恒温式、直热式、感应式、内热式和外热式,种类这么多。还有就是在挂锡以前不能用松香去擦拭电烙铁,这样会加快它的腐蚀并且减少空气污染,等等。
从简单地阿拉伯数字和方块字这么多年的理论学习,一直到现在的《自动控制》和《单片机》课程,无一不是在课堂中渡过的,当真正拿出电路板,电路图让我们去研究时,才感觉到手足无措,并不像课堂上讲的那么容易,那么简单。它需要理论与实践的结合,更需要头脑和一双手的配合。只有这样,才能体现出自己的动手能力。
传感报告 篇2
适用场景:工业设备调试准备、传感器安装操作指导
内容看点:工业传感器调试方法、二氧化碳浓度检测实操、实训操作流程详解
行文逻辑:学习传感器原理→准备实训设备→发送调试指令→解析返回数据→观察浓度变化
一、实训目的
1.1学习和掌握工业二氧化碳传感器的调试和安装方法
二、实训设备
硬件:PC机、二氧化碳传感器
软件:串口调试助手(大师)、ts4418.exe CRC校验工具
三、实训原理
本实训台上使用的"是JCJ280型二氧化碳传感器,该款传感器采用高性能数字式传感器及电路,自带精准测量和温度补偿机制,具有良好的长期稳定性和可靠性,响应速度卡。具备标准RS232通信接口。
二氧化碳传感器主要参数:
精度:1、75ppm或10%读书,取大值。 2、30ppm+5%读数。
量程:0~20xxppm
输出:4~20mA、0~10V,RS232,遵循ModBUS协议。
电源:12V DC
显示精度:1ppm
四、实训内容
1、打开PC机上的串口调试助手软件,发送指令
03 04 00 00 00 01 30 28 (根据实训一中的介绍,发送指令的第一个字节03是指的传感器的ModBus地址)。
2、解析接收指令
二氧化碳传感器返回的两个字节的二氧化碳值(即返回指令的第四个和第五个字节)为(如图5):03 04 02 01 99 01 0A,将其转换成十进制,即为当前的二氧化碳值:409 ppm。向传感器吐一口气,再次发送指令,观察到二氧化碳值变大为:450ppm。
图5串口助手截图
传感报告 篇3
适用场景:光纤传感技术研究、工程监测方案制定
内容看点:光纤传感器技术解析、工程监测应用实例
行文逻辑:分类传感原理→分析干涉型结构→解析光栅波长变化→探讨spr灵敏度优化
纤传感器的分类
光纤传感器具有多种分类方式,根据传感原理可分为功能型传感器和非功能型传感器。功能型光纤传感器也叫传感型光纤传感器,光纤直接作为敏感元件;非功能型光纤传感器也叫传光型光纤传感器,光纤只作为传输光信号的媒介,需要利用其它的光敏元件来感知外界环境的变化。
纤传感技术的发展
型光纤传感器
当环境介质的折射率发生变化(如振动或温度变化等引起),传感光纤经过此处时的光波相位会发生变化。对传感光纤中的相干光进行相位调制,检测段处就可以观察到外界环境变化带来的干涉结果的变化,这就是干涉型光纤传感器的工作原理。目前最常用的干涉型光纤传感器有:迈克尔逊(michelson)干涉型光纤传感器、马赫-曾德(mach-zehnder)干涉型光纤传感器、法布里-珀罗(fabry-perot干涉型光纤传感器、萨格纳克(sagnac)干涉型光纤传感器。
与传统光纤干涉仪传感器相比,全光纤m-z干涉x传感器的结构更为简单。在同一根光纤上制作两个相隔一定距离的光纤结构,使不同模式之间形成干涉,构成光纤内的m-z干涉仪,因不需要耦合器,具有制作简单,成本低,尺寸小,灵敏度和稳定性高等显著的优点。
hu liang等人[一段液体填充的光子晶体光纤熔接到单模光纤上,构成了一种m-z干涉仪,其温度和力传感的灵敏度分别为m/°c和-nm/n。hui ding等人[过在单模光纤尾端熔接一小段光子晶体光纤,制成一种光纤f-p型温度传感器,在°c范围内温度响应灵敏度达到-/°c。
光纤光栅传感器
根据光纤光栅周期的长短,将光栅分为光纤布拉格光栅和长周期光纤光栅。光纤布拉格光栅的光谱是向前传输的光与反射回来的光,即传输方向相反的模式之间发生耦合。长周期光纤光栅的光谱是同向传输的纤芯基模与包层中的高阶模之间的耦合,因而也叫透射光栅。光纤光栅的布拉格波长可以表示为,有效折射率neff和栅格周期?撰受温度和应变的影响,布拉格波长会随温度?姿beagg=ff?撰和应变的变化产生漂移,这就是光纤光栅传感器的原理
yan feng等人[作了光纤光栅温度传感器,实验表明在度段,温度响应灵敏度为°c。xinpu zhang等人[用多模光纤光栅多峰的特点,解决了在光纤传感领域一直困扰大家的温度、折射率等多物理量的交叉敏感问题。
光纤spr传感器
光纤表面等离子体共振(surface plasmon resonance,spr)传感器是一种将光纤作为激发spr效应基体的新型传感器。传统光纤spr传感方式主要有在线传输式和终端反射式,光纤传输模式的能量基本集中在纤芯区域,为保证 spr效应的产生,无论采用哪种方式,都需要去除其部分包层,在纤芯表面镀上金属薄膜。利用光在纤芯-包层界面发生全内反射时产生的spr效应,通过传输损耗谱的峰值变化来分析待测样品的参数变化。
纪代,新型光子晶体光纤(photonic crystal fiber,pcf)[开始进入科研人员的视野。hassani 等人提出了两种基于pcf的spr传感器[在 pcf的第二层空气孔内壁镀上金属膜。空气孔中填充的`待测液体与金属膜激发的表面等离子体模式发生耦合,仿真结果表明这种传感器的分辨率能达到u。
纤传感器的应用
由于具有体积小、质量轻、灵敏度高、耐腐蚀、电绝缘性好、抗电磁干扰等诸多优点,光纤传感器已经在很多领域被广泛应用。
工程中的应用
光纤传感器能对钢筋混凝土结构进行无损伤实时监测,因此光纤温度、压力传感器被广泛应用于桥梁,隧道的裂缝、错层以及水利大坝的渗漏和边坡变形监测,从而及时发现并排除安全隐患。
系统中的应用
我国地域广阔,各地地理环境和温度差异很大,光纤电流传感器和电功率传感器形成阵列网格排列,对错综复杂的线路实现分布式监控,监测电力传输网络中的温度、电压和电流等参数,保证电力传输的稳定性以及安全性。
工业生产中的应用
光纤传感器的耐水性、电绝缘性好,耐腐蚀、抗电磁干扰,特别适合在易燃易爆及强电磁干扰等恶劣环境下使用,因此可以应用于煤矿生产中的井下气体浓度监测及油气井开采过程中油、水、气等生产参数的动态检测。
医学中的应用
光纤传感器有不受射频和微波的干扰,绝缘性好等优点,同时对生物体有着良好的亲和性,因此光纤温度、压力传感器被应用于生物医学等领域的ph值测量、血液流速测量、医用图像传输等方面。
传感报告 篇4
适用场景:工业设备调试安装、车间环境监测部署
内容看点:传感器参数详解、实操步骤指导
行文逻辑:学习传感器原理→配置调试环境→发送解析指令
一、实训目的
1.1学习和掌握工业光照传感器的调试和安装方法
二、实训设备
硬件:PC机、光照传感器
软件:串口调试助手(大师)、ts4418.exe CRC校验工具
三、实训原理
本实训台上使用的.是JCJ100P型光照传感器,该传感器采用高灵敏硅光传感器,内置双敏感源,自动衰减减近红外,光谱相应接近人眼函数。符合欧盟RoHS指令,无铅、无镉标准。
应用场合:农业大棚、工业现场测量、办公室、超市、档案室、生产车间、仓库、机房、工地等测量场合。标准RS232通信接口,可以直接接计算机。
光照传感器主要参数:
工作电源:DC 12V
准确度:
量程范围:0-5000LUX
通讯接口:RS232,支持标准Modbus协议
工作环境:-20℃ ~ 60℃
四、实训内容
1、硬件连接,同上将光照传感器连接上Zigbee节点。
2、打开PC机上的串口调试助手软件,发送指令:
02 04 00 00 00 01 31 F9 (根据实训一中的介绍,发送指令的第一个字节02是指的传感器的ModBus地址)。
3、解析接收指令
将指令发出后即可收到一串十六进制数值(如图4):02 04 02 01 A7 BD 1A,将其中第四个和第五个字节取出转换为十进制既是光照传感器返回当前的光照强度为:423 lux。
用手将传感器遮掩,再次发出指令发现,这个光照值变小为:123 lux。
图4串口助手截图
传感报告 篇5
适用场景:实验室设备校准、工业检测方案设计
内容看点:实验数据优化测量精度、传感器应用领域拓展参考
行文逻辑:采集压力数据→记录电信号输出→分析数据关系→总结应用价值
压力传感器是一种用于测量压力的设备,广泛应用于工业、医疗、农业等领域。本实验使用了一种微型压力传感器,通过采集压力值并将其转化为电信号输出。本报告将对实验过程、结果和应用进行总结。
一、实验过程
本实验使用了一台压力测试仪器,将压力传感器安置在测试仪的压力头上。通过旋钮调节压力逐渐升高,同时用万用表记录每个压力值对应的电信号输出。实验过程中需要注意以下几点:
1、测量时需要进行多次采集,取平均值,以提高数据的准确性和可靠性。
2、需要注意保护压力传感器,避免受到过大的挤压和压力。
3、在数据采集和计算时要注意单位的统一和正确性。
二、实验结果
经过多次测试,获得了一组具有代表性的数据。结果表明,压力传感器在不同压力值下的电信号输出具有明显的正相关性。当压力逐渐增大时,传感器输出的电信号也随之增大,反之降低。这一关系可以用一次函数(y=kx+b)来拟合,其中k为斜率,b为截距。根据测量得到的数据,用最小二乘法对这一函数进行了拟合,得到如下结果:
斜率k=1.288
截距b=0.169
相关系数r=0.996
拟合函数为:y=1.288x+0.169
通过分析数据,我们还可以发现一些有趣的现象。例如,在同一压力值下不同时间的测量结果会略有不同,这可能是由于压力传感器的温度或周围环境的变化导致的。还可以发现,在较低的压力范围内,传感器的输出信号波动较大,说明在这个范围内信号受到了较大的干扰,需要进一步改进。
三、应用
压力传感器在机械制造、医疗设备、气动系统、水力系统等领域有着广泛的应用。通过实验得到的数据,可以为这些领域的"设计和开发提供参考。例如,在机械制造业中,压力传感器可以用于检测装配好的零部件之间的接触情况,以确保其可靠性和高效性。在医疗行业中,压力传感器可以用于监测病人的体征,例如呼吸和心跳,以诊断疾病和指导治疗。此外,还可以应用于智能家居、安防系统、无人机等众多领域,为这些领域的快速发展提供帮助。
总之,通过该实验,我们得到了一组可靠的数据,对压力传感器的工作原理和应用有了更加深入的了解。研究、开发和应用压力传感器,将有助于提高工业制造效率、改善生活质量、促进世界的技术进步。
传感报告 篇6
适用场景:无线网络部署安全评估、传感器节点防护方案制定
内容看点:提升网络可靠性方法、强化安全防护策略
行文逻辑:分析安全问题→列举攻击方法→研究防御技术→提出管理措施
摘要:传感器网络在未来互联网中发挥着非常重要的作用。因为物理方面极易被捕获与应用无线通信,及受到能源、计算以及内存等因素的限制,所以传感器互联网安全性能极为重要。对无线传感器网络进行部署,其规模必须在不同安全举措中认真判断与均衡。
关键词:网络;无线传感器;安全;研究
当前互联网中,无线传感器网络组成形式主要为大量廉价、精密的节点组成的一种自组织网络系统,这种网络的主要功能是对被检测区域内的参数进行监测和感知,并感知所在环境内的温度、湿度以及红外线等信息,在此基础上利用无线传输功能将信息发送给检测人员实施信息检测,完整对整个区域内的检测。很多类似微型传感器共同构成无线传感器网络。由于无线传感器网络节点具有无线通信能力与微处理能力,所以无线传感器的应用前景极为广阔,具体表现在环境监测、军事监测、智能建筑以及医疗等领域。
1、无线传感器网络安全问题分析
彻底、有效解决网络中所存在的节点认证、完整性、可用性等问题,此为无线传感器网络安全的一个关键目标,基于无线传感器网络特性,对其安全目标予以早期实现,往往不同于普通网络,在对不同安全技术进行研究与移植过程中,应重视一下约束条件:①功能限制。部署节点结束后,通常不容易替换和充电。在这种情况下,低能耗就成为无线传感器自身安全算法设计的关键因素之一。②相对有限的运行空间、存储以及计算能力。从根本上说,传感器节点用于运行、存储代码进空间极为有限,其cpu运算功能也无法和普通计算机相比[1];③通信缺乏可靠性。基于无线信道通信存在不稳定特性。而且与节点也存在通信冲突的情况,所以在对安全算法进行设计过程中一定要对容错问题予以选择,对节点通信进行合理协调;④无线网络系统存在漏洞。随着近些年我国经济的迅猛发展,使得无线互联网逐渐提升了自身更新速度,无线互联网应用与发展在目前呈现普及状态,而且在实际应用期间通常受到技术缺陷的制约与影响,由此就直接损害到互联网的可靠性与安全性。基于国内技术制约,很多技术必须从国外进购,这就很容易出现不可预知的安全性隐患,主要表现为错误的操作方法导致病毒与隐性通道的出现,且能够恢复密钥密码,对计算机无线网安全运行产生很大程度的影响。
2、攻击方法与防御手段
传感器网络在未来互联网中发挥着非常重要的作用。因为物理方面极易被捕获与应用无线通信,及受到能源、计算以及内存等因素的限制,所以传感器互联网安全性能极为重要。对无线传感器网络进行部署,其规模必须在不同安全举措中认真判断与均衡。现阶段,在互联网协议栈不同层次内部,传感器网络所受攻击与防御方法见表1。该章节主要分析与介绍代表性比较强的供给与防御方法。
3、热点安全技术研究
3.1有效发挥安全路由器技术的功能
无线互联网中,应用主体互联网优势比较明显,存在较多路由器种类。比方说,各个科室间有效连接无线网络,还能实现实时监控流量等优点,这就对互联网信息可靠性与安全性提出更大保障与更高要求[3]。以此为前提,无线互联网还可以对外来未知信息进行有效阻断,以将其安全作用充分发挥出来。
3.2对无线数据加密技术作用进行充分发挥
在实际应用期间,校园无线网络必须对很多保密性资料进行传输,在实际传输期间,必须对病毒气侵入进行有效防范,所以,在选择无线互联网环节,应该对加密技术进行选择,以加密重要的资料,研究隐藏信息技术,采用这一加密技术对无线数据可靠性与安全性进行不断提升。除此之外,在加密数据期间,数据信息收发主体还应该隐藏资料,保证其数据可靠性与安全性得以实现。
3.3对安全mac协议合理应用
无线传感器网络的形成和发展与传统网络形式有一定的差异和区别,它有自身发展优势和特点,比如传统网络形式一般是利用动态路由技术和移动网络技术为客户提供更好网络的服务。随着近些年无线通信技术与电子器件技术的迅猛发展,使多功能、低成本与低功耗的无线传感器应用与开发变成可能。这些微型传感器一般由数据处理部件、传感部件以及通信部件共同组成[4]。就当前情况而言,仅仅考虑有效、公平应用信道是多数无线传感器互联网的通病,该现象极易攻击到无线传感器互联网链路层,基于该现状,无线传感器网络mac安全体制可以对该问题进行有效解决,从而在很大程度上提升无线传感器互联网本身的安全性能,确保其能够更高效的运行及应用。
3.4不断加强网络安全管理力度
实际应用环节,首先应该不断加强互联网安全管理的思想教育,同时严格遵循该制度。因此应该选择互联网使用体制和控制方式,不断提高技术维护人员的综合素质,从而是无线互联网实际安全应用水平得到不断提升[6]。除此之外,为对其技术防御意识进行不断提升,还必须培训相关技术工作者,对其防范意识予以不断提升;其次是应该对网络信息安全人才进行全面培养,在对校园无线网络进行应用过程中,安全运行互联网非常关键[7]。所以,应该不断提升无线互联网技术工作者的技术能力,以此使互联网信息安全运行得到不断提升。
4、结束语
无线传感器网络技术是一种应用比较广泛的新型网络技术,比传统网络技术就有较多优势,不但对使用主体内部资料的保存和传输带来了方便,而且也大大提升了国内无线互联网技术的迅猛发展。从目前使用情况来看,依旧存在问题,负面影响较大,特别是无线传感器网络的安全防御方面。网络信息化是二十一世纪的显著特征,也就是说,国家与国家间的竞争就是信息化的竞争,而无线网络信息化可将我国信息实力直接反映与体现出来,若无线传感网络系统遭到破坏,那么就会导致一些机密文件与资料信息的泄露,引发不必要的经济损失与人身安全,私自截获或篡改互联网机密信息,往往会造成互联网系统出现瘫痪现象。因此,应该进一步强化无线传感器互联网信息安全性。
传感报告 篇7
适用场景:实验室操作培训、课程实践总结
内容看点:实验教学指导参考、测试技术能力提升方案
行文逻辑:理解理论知识→掌握传感器应用→提升实验技能→培养分析能力
通过本门课程实验,以下能力得到了较大的提高:
1、了解常用传感器的原理和应用,以及传感器使用的注意事项及各种测试中不同传感器的选择方法。
2、培养具有综合应用相关知识来解决测试问题的基础理论; 3、培养在实践中研究问题,分析问题和解决问题的能力;
我们必须坚持理论联系实际的思想,以实践证实理论,从实践中加深对理论知识的理解和掌握。实验是我们快速认识和掌握理论知识的一条重要途径。
传感器与测试技术是一门理论性和实践性都很强的`专业基础课,也是一门综合性的技术基础学科,它需要数学、物理学、电子学、力学、机械等知识,同时还要掌握各种物理量的变换原理、各种静态和动态物理量(如力、振动、噪声、压力和温度等)的测定,以及实验装置的设计和数据分析等方面所涉及的基础理论。许多测试理论和方法只有通过实际验证才能加深理解并真正掌握。实验就是使学生加深理解所学基础知识,掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围;具有测试系统的选择及应用能力;具有实验数据处理和误差分析能力;得到基本实验技能的训练与分析能力的训练,使学生初步掌握测试技术的基本方法,具有初步独立进行机械工程测试的能力,对各门知识得到融会贯通的认识和掌握,加深对理论知识的理解。
测试技术实验课是本门课程的重要环节,其目的是培养学生的分析和解决实际问题的能力,从而掌握机械工程测试技术手段,为将来从事技术工作和科学研究奠定扎实的基础。
通过本门课程实验,以下能力得到了较大的提高:
1、了解常用传感器的原理和应用,以及传感器使用的注意事项及各种测试中不同传感器的选择方法。
2、培养具有综合应用相关知识来解决测试问题的基础理论; 3、培养在实践中研究问题,分析问题和解决问题的能力;
我们必须坚持理论联系实际的思想,以实践证实理论,从实践中加深对理论知识的理解和掌握。实验是我们快速认识和掌握理论知识的一条重要途径。
传感报告 篇8
适用场景:传感器研发立项准备、技术方案论证提交
内容看点:传感器结构设计指南、动态性能分析方法
行文逻辑:设计任务分析→结构设计→材料选型→特性计算→应变片选择
1、设计任务及技术指标
应变式加速度传感器的结构设计、特性曲线绘制等。
测量范围:20g;精度:1;尺寸:原创:不大于;频响:0.1~100hz;重量:不大于20g;共桥电压:5v~24v(dc)。
2、结构设计
(1)采用等强度梁结构;
(2)材料选择及尺寸确定;
a、壳体及质量块选用碳钢
弹性模量:(与疲劳破坏有关)
泊松比:
b、弹性元件(梁)选用铍青铜(或硅梁)
弹性模量:
密度:
抗拉强度:
c、许用应力:(简单梁)取
(3)设计计算;
设计原则:
a、在最小载荷f和相应的`最大绕度或位移为已知时,可先根据结构要求确定长度,然后在计算和。
b、设计时先保证有足够的灵敏度,然后在尽可能提高(固有频率)
c、质量块相对于基座的位移可按下列原则确定:
当时,其中a为被测加速度。
设计步骤:
a、先估计,忽略,确定。取,则
b、估计和取
c、确定
d、求则,
e、计算参数;取,
1、梁根部应变:
3、静态灵敏度:(与应变片布置有关)双臂工作时,
4、动态灵敏度:
5、梁自由端的静绕度:
6、梁自由端的动绕度:
7、传感器的固有频率:
8、可测最大加速度:
(4)幅频特性计算:要求绘制幅频曲线
a、刚度:
b、质量;
c、阻尼比:,取0.6~0.7内。
d、有阻尼固有频率:
e、幅频曲线:
f、相频曲线:
(五)应变片的选择:
1、应变片的选择:选用小型硅应变片,参考规格:额定电阻:120;
灵敏度系数:;尺寸:;
最大工作电流:。
2、电桥输出灵敏度:(1)电桥的结构;等臂、差动。
a、单臂:
b、双臂差动:
c、四臂差动:
传感报告 篇9
适用场景:传感器校准前数据采集、实验数据分析后报告撰写
内容看点:传感器灵敏度计算方法、实验数据精确分析
行文逻辑:连接线路→调节电流→绘制曲线→计算参数→分析结果
实训内容:电阻应变式传感器是在导体产生机械变形时,它的电阻发生相应变化。
电阻丝在未受力时的原始电阻为 :r=pl/s 公式中(p—电阻丝的电阻率;l—电阻丝的长度;s—电阻丝的截面积)。
电阻丝在外力f作用下将引起电阻变化δr,且有:δr/r=δl/l-δs/s+δp/p 公式中 (δl—电阻丝的长度变化;δs—电阻丝的截面积变化;δp—电阻丝的电阻率变化) 。
电阻丝的轴向应变ω=δl/l,径向应变u=δr/r (r为电阻丝的截面半径),由材料力学可知:
δr/r=(1+2u) ω+δp/p
灵敏度 s=δr/rω=(1+2u) +δp/pω
电阻丝灵敏度s有两部分组成:(1+2u)表示受力后由材料的几何尺寸变化引起的;(δp/p)/ω表示有材料电阻率变化所引起的。对于金属材料,(δp/p)/ω项的值要比(1+2u)小很多,故可以忽略,故可写成δr/r=sω 。
主机箱中的±2~±10v电源、导线、主机箱中的2~12v电压表、主机箱中的20~XXma的电流表、应变片机箱。
1、按书本图示1连接好线路,把r3调到最大,然后倒扭一圈,调节r4使电流标示数为零。
2、保持原来不动,从新按书本图示2连接好线路,调节应变片机箱 实验曲线和最小二乘拟合曲线如下;
计算结果
斜 率: b=0.190060606060606
截 距: a=0.0745454545454542
回归方程: y=0.190060606060606x+0.0745454545454542
相关系数: r=0.999993339837076 正相关很强.
相关指数: r^2=0.999986679718509 回归效果很好.
残差平方和: 0.015878787878788
2.计算灵敏度s=δf/δω ;
有最小二乘拟合曲线和计算结果得: 灵敏度 s=δr/rω=(1+2u) +δp/pω=(1+2u) =0.19ma/g
3.最大非线性误差δ=最大相对误差/满量程输出=0.1/36=0.00277
传感报告 篇10
适用场景:电子设备研发测试、产品性能优化评估
内容看点:传感器应用解析、鼠标技术演进亮点
行文逻辑:分析原理→梳理历史→探讨技术
1、选题目的
随着信息技术迅猛发展,计算机的更新换代越来越快,一些“不起眼”的计算机外设也得到了很好的发展,如现在很热的光电鼠标就是一个很好的例子,它的核心是一个光电式传感器,光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器,它可以用于检测能转换成光电变化的其它非电量,如零件直径,表面粗糙度,应变力,位移,振动,速度,加速度,以及物体的形状,工作状态的识别等,也可用于检测直接引起光电变化的非电量,如光强,光照度,辐射测温,气体成分分析等。光电式传感器具有非接触响应快,性能可靠等特点(当然用它做成的光电鼠标也具有这些特点)。
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器及其特殊性能再很多场合得到了广泛的应用。而且应用光电传感器设计出的产品比普通产品更有可靠的灵活性和方便性。所以本可以在研究光电鼠标工作原理的基础上讨论光电传感器在实际当中的应用很有必要。
2、研究现状
鼠标自从诞生到今天,已经有38个年头了,这38年来,鼠标无论在性能还是工作原理上都有了许多变化。“mouse”换代发展反映了计算机技术的普及和应用电子技术的突飞猛进。同时也证明了一个结论:原创+科技进步=产品的生命。
曾经获得计算机界权威的“图灵奖”的道格拉斯?恩格尔巴特(douglas englebart)博士于1968年12月9日在ieee会议上展示了世界上第一个鼠标。如图所示:一个木质的小盒子,盒子下面有两个互相垂直的轮子,每个轮子带动一个机械变阻器获得x、y轴上的位移,在盒子的上面则有一个按钮开关提供连通信号。鼠标的这款鼻祖与今天的鼠标结构大不相同,甚至还需要外置电源给他供电才能正常工作。然而他却引领了一个科技领域的几次革命,带给计算机工作者次的欢欣鼓舞。
1983年苹果公司受到仙童公司star计算机的启发,在当年推出的iisa电脑上第使用了鼠标作为gui(graphical userinter face)界面操作工具。这款电脑虽然不成功,但它为转年推出的macintosh以及macos操作系统提供了经验,鼠标的黄金年代来临了。这个时候的鼠标还是老式的机械式鼠标,但是对于初的产品已经有了新的改良,鼠标球取代了不灵活的单滚球,单键设计被更加灵活的双键/三键所取代,可供电的标准rs232串行口设计取代了早期的独立接口,现代鼠标的基本结构已经成型。1982年罗技公司发明的世界第一款光机鼠标,光机结构是鼠标发展大的发明。也就是这个时候现在鼠标的结构设计基本成熟,光机鼠标统治了鼠标市场达xxxx年之久。
1984年罗技的第一款无线鼠标研制成功,那时候还依靠红外线作为信号的载体。虽然说这款产品由于性能方面的诸多问题而告失败,但是罗技在无线方面的创新也给后来的产品带来了发展的潜能。
1996年由微软发明的鼠标滚轮是鼠标发展十分重大的发明,今天滚轮已经成为鼠标的标配之一。现在流行的滚轮设计一般包括两种,一是机械式滚轮,也就是用滚轮来带动一个机械电位器以获得信息,微软的很多鼠标都是采用这种结构。它的优点就是滚动比较精准,但是机械结构存在磨损问题。
另一种滚轮就是光电式滚轮,罗技等大多数厂商都是采用这种设计。它的滚轮内部就是一个栅轮。在栅轮的两侧分别有一个发光二级管和光敏二级管,工作原理上和光机鼠标获得滚动信息的方式是一样的。这种滚轮的寿命比较长而且手感很干脆,但是在滚动信息的精确性上却不如上面的机。1999年微软与安捷伦公司合作,推出了intellimouseexplorer鼠标,揭开了光学成像鼠标的时代的序幕。其中intellieye定位引擎是世界上第一个光学成像式鼠标引擎,它的高适应能力和不需清洁的特点成为当时为轰动的鼠标产品,被多个科学评选评为1999年杰出的科技产品之一。

