传感器课程设计--应变式荷重传感器及转换电路设计

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1、 1/ 29 课程设计课程设计 课程名称 传感器设计与实践 题目名称 应变式荷重传感器及转换电路设计应变式荷重传感器及转换电路设计 学生学院 信息工程学院 专业班级 学 号 2013 年 6 月 2/ 29 目录目录 一、x 课程设计任务书 二、荷重测量的一般方法的比较 . 1 2.1 应变式传感器 1 2.2 压阻式传感器 1 2.3 电感式传感器 2 2.4 电容式传感器 2 2.5 压电式传感器 2 三、传感器方案的确定 . 3 3.1 荷重传感器的主要技术参数： . 3 3.2 金属的电阻应变效应 . 3 3.3 应变片的测量原理. 3 四、弹性元件 6 4.1 弹性元件的要求 6 4

2、.2 弹性元件的选择 6 4.3 弹性元件的分析和计算 7 五、电阻应变片的选择 . 10 5.1 应变片的选择及应变片的许用应变验证 . 10 5.2 应变片粘贴厚度的计算11 5.3 应变片的分析11 5.4 应变片的连接方式和应变片粘贴方式12 5.5 受压轴截面面积的计算,弹性元件基本尺寸确定.12 5.6 传感器的灵敏系数的确定13 六、外壳尺寸确定 . 14 6.1 联接结构的设计 14 6.2 壳体的设计 . 14 七、测控电路设计及计算 15 3/ 29 7.1 转换电路设计 15 7.2 电路调零调幅电路和电桥转换电路 15 7.3 放大电路和共模抑制电路 16 7.4 电桥

3、放大电路各元件参数及其输出电压的计算. 18 7.5 用 MATLAB 实现的 FV 特性图 20 八、传感器精度验证 . 22 九、参考文献 22 十、心得体会 22 一、一、 课程设计任务书课程设计任务书 “传感器设计与实践”之二“传感器设计与实践”之二 题目名称题目名称 应变式荷重传感器及转换电路设计应变式荷重传感器及转换电路设计 学生学院学生学院 信息工程学院信息工程学院 专业班级专业班级 测控技术与仪器（测控技术与仪器（光光测测 1 10 0 班）班） 姓名姓名 学号学号 一、课程设计的内容 通过设计型实验，掌握传感器设计的一般过程与步骤。具体内容包括：了解荷重测量 的一般方法； 制

4、定利用应变式传感器测量荷重的方案； 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 软件进行荷重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 4/ 29 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：01105N；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、了解荷重测量的一般方法，制定利用应变式传感器测量重物的方案； 2、进行必要的理论分析与计算，确定传感器基本尺寸； 3、应变式荷重传感器结构设计；绘制传感器装配图和部分

5、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 3-301 6 月 17 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#-107 6 月 1819 日 3 传感器主要结构设计，装配图、零件图的设计 工学 1#-107 6 月 2022 日 4 根据所设计的传感器结构，设计转换电路 工学 1#-107 6 月 23 日 5 传感器测量转换电路仿真调试 工学 1#-107 6 月 2425 日 6 传感器制作工艺研究 工学

6、1#-107 6 月 26 日 7 撰写设计说明书 工学 1#-107 6 月 27 日 8 分组答辩 工学 1#-107 6 月 28 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 5/ 29 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 年 摘要摘要 关键字关键字：应变式荷重传感器、应变片、电桥 新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是 要