传感器毕业设计

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1、 1 摘 要 随着计算机辅助设计技术（CAD） 、微机电系统（MEMS）技术、光纤技术和信息技术的发展， 获取各种信息的传感器已经成为各个应用领域，特别是自动检测、自动控制系统中不可缺 少的重要技术工具，越来越成为信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。因此，在当 今信息时代掌握传感器技术尤为重要。本文简述了传感器在机电一体化系统中的作用及其地 位，也讲述了在机电一体化中常用传感器的类型、特点、结构及用途等，还介绍了在机电一体 化中传感器的选择指标以及在以后的发展。 关键词：传感器，机电一体化 2 目目 录录 前言 一、传感器的定义与组成4 二、传感器在机电一体化技术中的地位及作用4 三、常用

2、传感器的类型、特点、结构及用途5 3.1 电阻式传感器5 3.2 电容式传感器5 3.3 电感式传感器6 3.4 压电式传感器6 四、机电一体化系统中传感器的选择7 五、机电一体化系统中常用传感器的发展.8 5.1 传感器的微型化8 5.2 传感器的智能化9 六、结论 七、参考文献 八、谢辞 3 前 言 传感器作为机电一体化技术中不可缺少的部分，作为一名机电一体化专业的学生，我们必 须了解传感器的在机电一体化技术中所扮演的角色，了解传感器的分类、组成、功能等。 了解和学习传感器技术对于我们今后的学习和工作都有很大的帮助。传感器作为信息集训 的一脉正在越来越广泛的普及及发展到我国的各行各业各个领

3、域，其中为使我国从劳动密 集型向技术型转化，必须利用其信息技术，即传感器技术，使传感器在工业自动化，农业 国防军工，能源交通，家用电器等应用领域均有其开发市场。在我国尤以传感器技术的潜 力最大。应用方面主要用于化学方面、环境保护方面、生物工程方面以及医疗卫生方面等 等。 4 一、传感器的定义与组成 传感器是一种能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可以用输出信号的器件或装 置。传感器一般由敏感元件、转换元件和信号调理与转换电路组成。其中，敏感元件是指 传感器中能直接感受或直接响应的被测的部分；转换元件是指传感器中 将敏感元件感受 或响应的被测量转换成适用于传输或检测的信号部分。由于传感器的

4、输出信号一般都很微 弱，因此有信号调理与转换电路对其进行放大、运算和调制等。 被测量被测量 图 1 传感器的组成 二、传感器在机电一体化技术中的地位及作用 一个典型的机电一体化技术结构框图如图 2 所示。 图 2 机电一体化技术机电一体化技术 传感器技术传感器技术 信号变换技术信号变换技术 接口技术接口技术 电工电子技术电工电子技术 微电子技术微电子技术 信息技术信息技术 敏感元件敏感元件 转换元件转换元件 信号调理与转换电路信号调理与转换电路 辅助电源辅助电源 5 由图可见，在机电一体化系统中，传感器是必不可少的部分。传感器在机电一体化技 术中扮演着不可缺少的角色。机电一体化技术想要发展就离

5、不开传感器技术。传感器等同 于系统的感受器官，它能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，是机电一体化 系统达到高水平的保证。现今机电一体化技术中的机器人技术的快速发展也离不开传感 器，如果没有传感器那么机器人将寸步难行。传感器其作用相当于系统的感受器官，它能 快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，是机电一体化系统达到高水平的保证。 如果缺少这些传感器对系统状态和对象信息精确而可靠的自动检测，那么系统的信息处 理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 三、常用传感器的类型、特点、结构及用途 3.1 电阻式传感器 电阻式传感器是把位移、力、压力、加速度、扭矩等非电物理量转换为电阻值变化的传

6、感 器。它主要包括电阻应变式传感器、电位器式传感器和锰铜压阻传感器等。 结构：由电阻元件及电刷(活动触点)两个基本部分组成。电刷相对于电阻元件的运动可以 是直线运动、转动和螺旋运动，因而可以将直线位移或角位移转换为与其成一定函数关系 的电阻或电压输出。 特点：电阻式传感器具有结构简单、输出精度较高、线性和稳定性好等特点。但是它受环 境条件如温度等影响较大，有分辨率不高等不足之处。 用途：电阻式传感器与相应的测量电路组成的测力、测压、称重、测位移、加速度、扭矩 等测量仪表是冶金、电力、交通、石化、商业、生物医学和国防等部门进行自动称重、过 程检测和实现生产过程自动化不可缺少的工具之一 。 3.2 电容式传感器 把被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。容式传感器可分为极距 变化型、面积变化型、介质变化型三类。电容式传感器是一种用途极广，很有发展潜力的传 感器。 图 3 电容式传感器的等效电路 结构:它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组