第一篇：傳感器專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告

專業(yè)認(rèn)識(shí)報(bào)告

一：振動(dòng)傳感器的原理及結(jié)構(gòu)

在高度發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)中，現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展已成必然發(fā)展趨勢(shì)，而測(cè)試系統(tǒng)的最前端是傳感器，它是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的靈魂，被世界各國(guó)列為尖端技術(shù)，特別是近幾年快速發(fā)展的IC技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，為傳感器的發(fā)展提供了良好和可靠的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。使傳感器的發(fā)展日新月益，且數(shù)字化、多作用和智能化是現(xiàn)代傳感器發(fā)展的重要特征。

? 工程振動(dòng)測(cè)試方法

在工程振動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域中，測(cè)試手段和方法多種多樣，但是按各種參數(shù)的測(cè)量方法及測(cè)量過(guò)程的物理性質(zhì)來(lái)分，可以分成三類。

1、機(jī)械式測(cè)量方法

將工程振動(dòng)的參量轉(zhuǎn)換成機(jī)械信號(hào)，再經(jīng)機(jī)械系統(tǒng)放大后，進(jìn)行測(cè)量、記錄，常用的儀器有杠桿式測(cè)振儀和蓋格爾測(cè)振儀，它能測(cè)量的頻率較低，精度也較差。但在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)較為簡(jiǎn)單方便。

2、光學(xué)式測(cè)量方法

將工程振動(dòng)的參量轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào)，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)放大后顯示和記錄。如讀數(shù)顯微鏡和激光測(cè)振儀等。

3、電測(cè)方法

將工程振動(dòng)的參量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)電子線路放大后顯示和記錄。電測(cè)法的要點(diǎn)在于先將機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換為電量（電動(dòng)勢(shì)、電荷、及其它電量），然后再對(duì)電量進(jìn)行測(cè)量，從而得到所要測(cè)量的機(jī)械量。這是目前應(yīng)用得最廣泛的測(cè)量方法。

上述三種測(cè)量方法的物理性質(zhì)雖然各不相同，但是，組成的測(cè)量系統(tǒng)基本相同，它們都包含拾振、測(cè)量放大線路和顯示記錄三個(gè)環(huán)節(jié)。

1、拾振環(huán)節(jié)。把被測(cè)的機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換為機(jī)械的、光學(xué)的或電的信號(hào)，完成這項(xiàng)轉(zhuǎn)換工作的器件叫傳感器。

2、測(cè)量線路。測(cè)量線路的種類甚多，它們都是針對(duì)各種傳感器的變換原理而設(shè)計(jì)的。比如，專配壓電式傳感器的測(cè)量線路有電壓放大器、電荷放大器等；此外，還有積分線路、微分線路、濾波線路、歸一化裝置等等。

3、信號(hào)分析及顯示、記錄環(huán)節(jié)。從測(cè)量線路輸出的電壓信號(hào)，可按測(cè)量的要求輸入給信號(hào)分析儀或輸送給顯示儀器（如電子電壓表、示波器、相位計(jì)等）、記錄設(shè)備（如光線示

波器、磁帶記錄儀、X―Y 記錄儀等）等。也可在必要時(shí)記錄在磁帶上，然后再輸入到信號(hào)分析儀進(jìn)行各種分析處理，從而得到最終結(jié)果。

傳感器的機(jī)械接收原理

振動(dòng)傳感器在測(cè)試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一，它的作用主要是將機(jī)械量接收下來(lái)，并轉(zhuǎn)換為和之成比例的電量。由于它也是一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。所以我們有時(shí)也稱它為換能器、拾振器等。

振動(dòng)傳感器并不是直接將原始要測(cè)的機(jī)械量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏浚菍⒃家獪y(cè)的機(jī)械量做為振動(dòng)傳感器的輸入量，然后由機(jī)械接收部分加以接收，形成另一個(gè)適合于變換的機(jī)械量，最后由機(jī)電變換部分再將變換為電量。因此一個(gè)傳感器的工作性能是由機(jī)械接收部分和機(jī)電變換部分的工作性能來(lái)決定的。

二：振動(dòng)傳感器的應(yīng)用

?

1、相對(duì)式電動(dòng)傳感器

電動(dòng)式傳感器基于電磁感應(yīng)原理，即當(dāng)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在固定的磁場(chǎng)里切割磁力線時(shí)，導(dǎo)體兩端就感生出電動(dòng)勢(shì)，因此利用這一原理而生產(chǎn)的傳感器稱為電動(dòng)式傳感器。

相對(duì)式電動(dòng)傳感器從機(jī)械接收原理來(lái)說(shuō)，是一個(gè)位移傳感器，由于在機(jī)電變換原理中應(yīng)用的是電磁感應(yīng)電律，其產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)同被測(cè)振動(dòng)速度成正比，所以它實(shí)際上是一個(gè)速度傳感器。

2、電渦流式傳感器

電渦流傳感器是一種相對(duì)式非接觸式傳感器，它是通過(guò)傳感器端部和被測(cè)物體之間的距離變化來(lái)測(cè)量物體的振動(dòng)位移或幅值的。電渦流傳感器具有頻率范圍寬（0～10 kHZ），線性工作范圍大、靈敏度高以及非接觸式測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于靜位移的測(cè)量、振動(dòng)位移的測(cè)量、旋轉(zhuǎn)機(jī)械中監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)測(cè)量。

3、電感式傳感器

依據(jù)傳感器的相對(duì)式機(jī)械接收原理，電感式傳感器能把被測(cè)的機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成為電參量信號(hào)的變化。因此，電感傳感器有二種形式，一是可變間隙，二是可變導(dǎo)磁面積。

4、電容式傳感器

電容式傳感器一般分為兩種類型。即可變間隙式和可變公共面積式?？勺冮g隙式可以測(cè)量直線振動(dòng)的位移?？勺兠娣e式可以測(cè)量扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的角位移。

5、慣性式電動(dòng)傳感器

慣性式電動(dòng)傳感器由固定部分、可動(dòng)部分以及支承彈簧部分所組成。為了使傳感器工作在位移傳感器狀態(tài)，其可動(dòng)部分的質(zhì)量應(yīng)該足夠的大，而支承彈簧的剛度應(yīng)該足夠的小，也就是讓傳感器具有足夠低的固有頻率。

根據(jù)電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：u=Blx&r

式中B為磁通密度，l為線圈在磁場(chǎng)內(nèi)的有效長(zhǎng)度，r x&為線圈在磁場(chǎng)中的相對(duì)速度。從傳感器的結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，慣性式電動(dòng)傳感器是一個(gè)位移傳感器。然而由于其輸出的電信號(hào)是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生，根據(jù)電磁感應(yīng)電律，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所感生的電動(dòng)勢(shì)和線圈切割磁力線的速度成正比。因此就傳感器的輸出信號(hào)來(lái)說(shuō)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是同被測(cè)振動(dòng)速度成正比的，所以它實(shí)際上是一個(gè)速度傳感器。

6、壓電式加速度傳感器

壓電式加速度傳感器的機(jī)械接收部分是慣性式加速度機(jī)械接收原理，機(jī)電部分利用的是壓電晶體的正壓電效應(yīng)。其原理是某些晶體（如人工極化陶瓷、壓電石英晶體等，不同的壓電材料具有不同的壓電系數(shù)，一般都可以在壓電材料性能表中查到。）在一定方向的外力作用下或承受變形時(shí)，它的晶體面或極化面上將有電荷產(chǎn)生，這種從機(jī)械能（力，變形）到電能（電荷，電場(chǎng)）的變換稱為正壓電效應(yīng)。而從電能（電場(chǎng)，電壓）到機(jī)械能（變形，力）的變換稱為逆壓電效應(yīng)。

因此利用晶體的壓電效應(yīng)，可以制成測(cè)力傳感器，在振動(dòng)測(cè)量中，由于壓電晶體所受的力是慣性質(zhì)量塊的牽連慣性力，所產(chǎn)生的電荷數(shù)和加速度大小成正比，所以壓電式傳感器是加速度傳感器。

7、壓電式力傳感器

在振動(dòng)試驗(yàn)中，除了測(cè)量振動(dòng)，還經(jīng)常需要測(cè)量對(duì)試件施加的動(dòng)態(tài)激振力。壓電式力傳感器具有頻率范圍寬、動(dòng)態(tài)范圍大、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得廣泛應(yīng)用。壓電式力傳感器的工作原理是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)，即壓電式力傳感器的輸出電荷信號(hào)和外力成正比。

8、阻抗頭

阻抗頭是一種綜合性傳感器。它集壓電式力傳感器和壓電式加速度傳感器于一體，其作用是在力傳遞點(diǎn)測(cè)量激振力的同時(shí)測(cè)量該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。因此阻抗頭由兩部分組成，一部分是力傳感器，另一部分是加速度傳感器，它的優(yōu)點(diǎn)是，保證測(cè)量點(diǎn)的響應(yīng)就是激振點(diǎn)的響應(yīng)。使用時(shí)將小頭（測(cè)力端）連向結(jié)構(gòu)，大頭（測(cè)量加速度）和激振器的施力桿相連。從“力信號(hào)輸出端”測(cè)量激振力的信號(hào)，從“加速度信號(hào)輸出端”測(cè)量加速度的響應(yīng)信號(hào)。

注意，阻抗頭一般只能承受輕載荷，因而只可以用于輕型的結(jié)構(gòu)、機(jī)械部件以及材料試樣的測(cè)量。無(wú)論是力傳感器還是阻抗頭，其信號(hào)轉(zhuǎn)換元件都是壓電晶體，因而其測(cè)量線路均應(yīng)是電壓放大器或電荷放大器。

9、電阻應(yīng)變式傳感器

電阻式應(yīng)變式傳感器是將被測(cè)的機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換成傳感元件電阻的變化量。實(shí)現(xiàn)這種機(jī)電轉(zhuǎn)換的傳感元件有多種形式，其中最常見的是電阻應(yīng)變式的傳感器。

電阻應(yīng)變片的工作原理為：應(yīng)變片粘貼在某試件上時(shí)，試件受力變形，應(yīng)變片原長(zhǎng)變化，從而應(yīng)變片阻值變化，實(shí)驗(yàn)證明，在試件的彈性變化范圍內(nèi)，應(yīng)變片電阻的相對(duì)變化和其長(zhǎng)度的相對(duì)變化成正比。

第二篇：傳感器實(shí)習(xí)報(bào)告

學(xué)號(hào)

天津城建大學(xué)

實(shí)習(xí)報(bào)告

生產(chǎn)實(shí)習(xí)

起止日期： 2015年9月7日至2015年10月2 日

學(xué)班成生姓名 級(jí) 績(jī)

指導(dǎo)教師(簽字)

控制與機(jī)械工程學(xué)院 2015 年10 月 2日

目錄

一、實(shí)習(xí)目的及要求.....................................................................................................................................3

二、實(shí)習(xí)任務(wù).................................................................................................................................................3

三、實(shí)習(xí)內(nèi)容.................................................................................................................................................4

1、公司背景介紹...................................................................................................................................4

2、實(shí)習(xí)單位及崗位介紹.......................................................................................................................4

3、傳感器工作原理介紹.......................................................................................................................4

四、實(shí)習(xí)總結(jié).................................................................................................................................................7

一、實(shí)習(xí)目的及要求

古語(yǔ)有云：紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行。社會(huì)實(shí)踐是一個(gè)很好的親身體驗(yàn)社會(huì)生活的機(jī)會(huì), 通過(guò)我們用自己的眼睛去看、用自己的耳朵去聽、用自己的頭腦去分析，動(dòng)手動(dòng)腦，使感性認(rèn)知增強(qiáng)，通過(guò)實(shí)踐可以增長(zhǎng)不少見識(shí),加深對(duì)社會(huì)的了解,這些進(jìn)步不僅對(duì)思考能力有幫助,而且對(duì)今后的發(fā)展也是有利的。學(xué)校要提高教育教學(xué)質(zhì)量，在注重理論知識(shí)學(xué)習(xí)的前提下，首先要提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)管理的質(zhì)量。生產(chǎn)實(shí)習(xí)教育教學(xué)的成功與否，關(guān)系到學(xué)校的興衰及學(xué)生的就業(yè)前途，也間接地影響到現(xiàn)代化建設(shè)。它不僅是校內(nèi)教學(xué)的延續(xù)，而且是校內(nèi)教學(xué)的總結(jié)?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有生產(chǎn)實(shí)習(xí)，就沒(méi)有完整的教育。

實(shí)習(xí)的根本目的在于：

1、使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐了解和掌握電子產(chǎn)品及系統(tǒng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，建立電子產(chǎn)品生產(chǎn)流程概念。

2、培養(yǎng)學(xué)生掌握電子產(chǎn)品的組裝和調(diào)試方法的技能，并獲得組織和管理生產(chǎn)的初步知識(shí)。加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，觀察問(wèn)題分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力和方法。

3、掌握常用元器件的認(rèn)識(shí)和測(cè)量，學(xué)會(huì)基本儀器、基本工具的使用，如萬(wàn)用表、示波器、穩(wěn)壓電源，掃頻儀掌握焊接、調(diào)試的基本方法。

4、解一種以上電子儀器設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、調(diào)試流程及相關(guān)電子生產(chǎn)工藝和焊接技術(shù).5、了解電子工廠的生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理、一般工藝流程、主要生產(chǎn)設(shè)備等，了解產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)的過(guò)程。

6、要求產(chǎn)品焊接前，應(yīng)對(duì)元器件、組件進(jìn)行挑選，仔細(xì)檢查電子元器件、組件和電子線路板的外觀、力學(xué)性能、電氣性能及可焊性等方面的質(zhì)量，凡有問(wèn)題的部件應(yīng)剔除，不得進(jìn)入焊接工序。

二、實(shí)習(xí)任務(wù)

1、了解傳感器的加工、制造工藝和生產(chǎn)流程，并按要求和規(guī)范進(jìn)行手動(dòng)操作。

2、要求設(shè)計(jì)出的傳感器的規(guī)格，并了解其工作原理，檢測(cè)元件的合格與否，并找出其問(wèn)題所在。

三、實(shí)習(xí)內(nèi)容

1、公司背景介紹

天津市麗景微電子設(shè)備有限公司是一家高新技術(shù)企業(yè)，座落于天津華苑新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，專業(yè)從事多媒體電教設(shè)備的研發(fā)、銷售及服務(wù)工作。傳感器技術(shù)在當(dāng)代科技領(lǐng)域中占有十分重要的地位，是21世紀(jì)人們?cè)诟咝录夹g(shù)發(fā)展方面爭(zhēng)奪的一個(gè)制高點(diǎn)，在國(guó)外各發(fā)達(dá)國(guó)家都將傳感器技術(shù)視為現(xiàn)代高新技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。從20世紀(jì)80年代起，日本就將傳感器技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的高打撈技術(shù)之首，美國(guó)等西方國(guó)家也將傳感器的基本知識(shí)列為國(guó)家科技和國(guó)防技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。當(dāng)前，世界上正面臨著一場(chǎng)新的技術(shù)革命，這場(chǎng)革命的主要基礎(chǔ)就是信息技術(shù)。信息技術(shù)的發(fā)展給人類社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門及各個(gè)領(lǐng)域都帶來(lái)了巨大的、廣泛的、深刻的變化，是當(dāng)今人類社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。并且正在改變著傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)方式，帶動(dòng)著傳統(tǒng)工業(yè)和其他新興產(chǎn)業(yè)的更新和變革。在軍事國(guó)防、航空航天、海洋開發(fā)、生物工程、醫(yī)療保健、商檢質(zhì)檢、環(huán)境保護(hù)、安全范圍、家用電器等方面，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目也都離不開傳感器技。公司在成立之初本著“以技術(shù)開發(fā)為核心，以產(chǎn)品為基礎(chǔ)?！钡慕?jīng)營(yíng)理念和“適應(yīng)于市場(chǎng)，服務(wù)于客戶”的經(jīng)營(yíng)準(zhǔn)則。依托高新技術(shù)和高素質(zhì)的研發(fā)隊(duì)伍、銷售隊(duì)伍，服務(wù)于信息產(chǎn)業(yè)教育設(shè)備領(lǐng)域。在新技術(shù)，新產(chǎn)品發(fā)展的今天，我們加倍努力，不斷創(chuàng)新，把更先進(jìn)更可靠的產(chǎn)品推向市場(chǎng)，為用戶提供性價(jià)比的產(chǎn)品和一流的技術(shù)服務(wù)。

天津市麗景微電子設(shè)備有限公司是在中國(guó)境內(nèi)生產(chǎn)稱重傳感器，傳感器配套附件，并提供稱重、工業(yè)測(cè)量及控制完整解決方案的專業(yè)性公司之一。我們憑借自身對(duì)傳感器產(chǎn)品的專注和不懈追求，不斷進(jìn)取的研發(fā)努力，專業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，可信賴的產(chǎn)品品質(zhì)，面向多種工業(yè)部門，包括：衡器制造、冶金、石油化工、食品生產(chǎn)、機(jī)械制造、造紙、鋼鐵、交通、礦山、水泥、紡織等行業(yè)提供精確、可靠、專業(yè)的產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)。作為稱重和工業(yè)測(cè)控核心產(chǎn)品的專業(yè)制造商，我們深感責(zé)任重大。我們深信：只有對(duì)新技術(shù)不斷追求，對(duì)產(chǎn)品及制造技術(shù)的不斷革新，才能夠給予我們的顧客更強(qiáng)有力的支撐，才能更為有效的保障合作伙伴的長(zhǎng)期利益。

2、實(shí)習(xí)單位及崗位介紹

學(xué)習(xí)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)必然我要在電子行業(yè)實(shí)習(xí)，因此此次實(shí)習(xí)所選擇的實(shí)習(xí)單位是天津市麗景微電子設(shè)備有限公司。

3、傳感器工作原理介紹

壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過(guò)這個(gè)范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失（這個(gè)高溫就是所謂的“居里點(diǎn)”）。由于隨著應(yīng)力的變化電場(chǎng)變化微?。ㄒ簿驼f(shuō)壓電系數(shù)比較低），所以石英逐漸被其他的壓電晶體所替代。而酒石酸鉀鈉具有很大的壓電靈敏度和壓電系數(shù)，但是它只能在室溫和濕度比較低的環(huán)境下才能夠應(yīng)用。合理進(jìn)行壓力傳感器的誤差補(bǔ)償是其應(yīng)用的關(guān)鍵。壓力傳感器主要有偏移量誤差、靈敏度誤差、線性誤差和滯后誤差，本文將介紹這四種誤差產(chǎn)生的機(jī)理和對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，同時(shí)將介紹為提高測(cè)量精度的壓力標(biāo)定方法以及應(yīng)用實(shí)例。

目前市場(chǎng)上傳感器種類豐富多樣，這使得設(shè)計(jì)工程師可以選擇系統(tǒng)所需的壓力傳感器。這些傳感器既包括最基本的變換器，也包括更為復(fù)雜的帶有片上電路的高集成度傳感器。由于存在這些差異，設(shè)計(jì)工程師必須盡可能夠補(bǔ)償壓力傳感器的測(cè)量誤差，這是保證傳感器滿足設(shè)計(jì)和應(yīng)用要求的重要步驟。在某些情況下，補(bǔ)償還能提高傳感器在應(yīng)用中的整體性能。

本文以本公司的壓力傳感器為例，所涉及的概念適用于各種壓力傳感器的設(shè)計(jì)應(yīng)用。

本公司生產(chǎn)的主流壓力傳感器是一種單片壓阻器件，該器件具有3類：

1、基本的或未加補(bǔ)償標(biāo)定；

2、有標(biāo)定并進(jìn)行溫度補(bǔ)償；

3、有標(biāo)定、補(bǔ)償和放大。

偏移量、范圍標(biāo)定以及溫度補(bǔ)償均可以通過(guò)薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，這種薄膜電阻網(wǎng)絡(luò)在封裝過(guò)程中采用激光修正。

該傳感器通常與微控制器結(jié)合使用，而微控制器的嵌入軟件本身建立了傳感器數(shù)學(xué)模型。微控制器讀取了輸出電壓后，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的變換，該模型可以將電壓量轉(zhuǎn)換為壓力測(cè)量值。

傳感器最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型即為傳遞函數(shù)。該模型可在整個(gè)標(biāo)定過(guò)程中進(jìn)行優(yōu)化，并且模型的成熟度將隨標(biāo)定點(diǎn)的增加而增加。

從計(jì)量學(xué)的角度看，測(cè)量誤差具有相當(dāng)嚴(yán)格的定義：它表征了測(cè)量壓力與實(shí)際壓力之間的差異。而通常無(wú)法直接得到實(shí)際壓力，但可以通過(guò)采用適當(dāng)?shù)膲毫?biāo)準(zhǔn)加以估計(jì)，計(jì)量人員通常采用那些精度比被測(cè)設(shè)備高出至少10倍的儀器作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。

由于未經(jīng)標(biāo)定的系統(tǒng)只能使用典型的靈敏度和偏移值將輸出電壓轉(zhuǎn)換為壓力，測(cè)得的壓力將誤差。

這種未經(jīng)標(biāo)定的初始誤差由以下幾個(gè)部分組成：

a.偏移量誤差。由于在整個(gè)壓力范圍內(nèi)垂直偏移保持恒定，因此變換器擴(kuò)散和激光調(diào)節(jié)修正的變化將產(chǎn)生偏移量誤差。

b.靈敏度誤差，產(chǎn)生誤差大小與壓力成正比。如果設(shè)備的靈敏度高于典型值，靈敏度誤差將是壓力的遞增函數(shù)(見圖1)。如果靈敏度低于典型值，那么靈敏度誤差將是壓力的遞減函數(shù)。該誤差的產(chǎn)生原因在于擴(kuò)散過(guò)程的變化。

c.線性誤差。這是一個(gè)對(duì)初始誤差影響較小的因素，該誤差的產(chǎn)生原因在于硅片的物理非線性，但對(duì)于帶放大器的傳感器，還應(yīng)包括放大器的非線性。線性誤差曲線可以是凹形曲線，也可以是凸形曲線。

d.滯后誤差：在大多數(shù)情形中，滯后誤差完全可以忽略不計(jì)，因?yàn)楣杵哂泻芨叩臋C(jī)械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。

標(biāo)定可消除或極大地減小這些誤差，而補(bǔ)償技術(shù)通常要求確定系統(tǒng)實(shí)際傳遞函數(shù)的參數(shù)，而不是簡(jiǎn)單的使用典型值。電位計(jì)、可調(diào)電阻以及其他硬件均可在補(bǔ)償過(guò)程中采用，而軟件則能更靈活地實(shí)現(xiàn)這種誤差補(bǔ)償工作。

一點(diǎn)標(biāo)定法可通過(guò)消除傳遞函數(shù)零點(diǎn)處的漂移來(lái)補(bǔ)償偏移量誤差，這類標(biāo)定方法稱為自動(dòng)歸零。

偏移量標(biāo)定通常在零壓力下進(jìn)行，特別是在差動(dòng)傳感器中，因?yàn)樵跇?biāo)稱條件下差動(dòng)壓力通常為0。對(duì)于純傳感器，偏移量標(biāo)定則要困難一些，因?yàn)樗葱枰粋€(gè)壓力讀取系統(tǒng)，用以測(cè)量其在環(huán)境大氣壓力條件下的標(biāo)定壓力值，要么需要獲取期望壓力的壓力控制器。

差動(dòng)傳感器的零壓力標(biāo)定非常精確，因?yàn)闃?biāo)定壓力嚴(yán)格為0。另一方面，壓力不為0時(shí)的標(biāo)定精確度取決于壓力控制器或測(cè)量系統(tǒng)的性能。

選擇標(biāo)定壓力

標(biāo)定壓力的選取非常重要，因其決定了獲取最佳精度的壓力范圍。實(shí)際上，經(jīng)過(guò)標(biāo)定后實(shí)際的偏移量誤差在標(biāo)定點(diǎn)處最小并一直保持較小的值。因此，標(biāo)定點(diǎn)必須根據(jù)目標(biāo)壓力范圍加以選擇，而壓力范圍可以不與工作范圍相一致。

為了將輸出電壓轉(zhuǎn)換為壓力值，由于實(shí)際的靈敏度往往是未知，因此在數(shù)學(xué)模型中通常采用典型靈敏度進(jìn)行單點(diǎn)標(biāo)定。

紅色曲線表示進(jìn)行偏移量標(biāo)定(PCAL=0)后的誤差曲線，可以發(fā)現(xiàn)誤差曲線相對(duì)于表示標(biāo)定前誤差的黑色曲線產(chǎn)生了垂直偏移。

這種標(biāo)定方法與一點(diǎn)標(biāo)定法相比要求更為嚴(yán)格，實(shí)現(xiàn)成本也更高。然而與一點(diǎn)標(biāo)定法相比，該方法可顯著提高系統(tǒng)的精度，因?yàn)樵摲椒ú粌H標(biāo)定了偏移量，還標(biāo)定了傳感器的靈敏度。因此在誤差計(jì)算中可以使用靈敏度實(shí)際值，而非典型值。

綠色曲線表示精度提高。在這里，標(biāo)定是在0至500兆巴(滿標(biāo)度)條件下進(jìn)行。由于在標(biāo)定點(diǎn)上誤差接近于0，因此為了在期望的壓力范圍內(nèi)得到最小的測(cè)量誤差，正確地設(shè)定這些點(diǎn)就顯得尤為重要。

某些應(yīng)用中要求在整個(gè)壓力范圍內(nèi)保持較高的精確度。在這些應(yīng)用中，可以采用多點(diǎn)標(biāo)定法來(lái)得到最理想的結(jié)果。在多點(diǎn)標(biāo)定法中，不僅考慮了偏移量和靈敏度誤差，還考慮了大部分的線性誤差，紫紅色曲線所示。這兒用的數(shù)學(xué)模型與每個(gè)標(biāo)定間距(在兩個(gè)標(biāo)定點(diǎn)之間)的兩級(jí)標(biāo)定完全一樣。

2、三點(diǎn)標(biāo)定

如前所述，線性誤差具有一致的形式，且誤差曲線符合二次方程的曲線，具有可預(yù)測(cè)的大小和形狀。對(duì)于未采用放大器的傳感器更是如此，因?yàn)閭鞲衅鞯姆蔷€性從本質(zhì)上是基于機(jī)械原因(這是由硅片的薄膜壓力引起)。

線性誤差特性的描述可以通過(guò)計(jì)算典型實(shí)例的平均線性誤差，確定多項(xiàng)式函數(shù)(a×2+bx+c)的參數(shù)而得到。確定了a、b和c后得到的模型對(duì)于相同類型的傳感器都是有效的。該方法能在無(wú)需第3個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的情況下有效地補(bǔ)償線性誤差。

MPX2300的補(bǔ)償實(shí)例，MPX2300是一種主要應(yīng)用于血壓測(cè)量的溫度補(bǔ)償傳感器。多項(xiàng)式模型可由10個(gè)傳感器的平均線性誤差得到，補(bǔ)償后的誤差約為最大初始線性誤差的十至二十分之一。

該誤差補(bǔ)償方法只需兩點(diǎn)標(biāo)定即可將低成本傳感器改進(jìn)為高性能器件(誤差小于滿標(biāo)度的0.05%)。

當(dāng)然設(shè)計(jì)工程師要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的精確度要求，選擇最適合的標(biāo)定方法，此外還需要考慮系統(tǒng)成本。由于有多種集成度和補(bǔ)償技術(shù)可供選擇，設(shè)計(jì)工程師可根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求選擇適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

四、實(shí)習(xí)總結(jié)

作為學(xué)生，我們更多的是課本的知識(shí)的理解，理論的優(yōu)勢(shì)是我們的特色，但是怎樣將理論結(jié)合實(shí)際卻是擺在我們面前的難題。當(dāng)然實(shí)習(xí)中還有著更多的感觸，包括學(xué)習(xí)，生活，工作各個(gè)方面。

就學(xué)習(xí)而言，專業(yè)實(shí)習(xí)它更偏重于應(yīng)用，更加細(xì)致，要求也更加嚴(yán)格。作為應(yīng)屆畢 業(yè)生的我們要想適合自己的工作，在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)自己的理想，必需不斷的增加自己的能力，做事情更加專注。就生活而言，專業(yè)學(xué)習(xí)展示給我們看各個(gè)不同的行業(yè)的人們的生活，不同行業(yè)的人們將自己的行業(yè)融入自己的生活，這樣大的人群的生活展示給我們未來(lái)的生活遠(yuǎn)景，選擇什么樣的生活也是我們現(xiàn)在的最重要的抉擇。一旦下定決心，也就要開始為自己的生活做準(zhǔn)備，勝利是屬于有準(zhǔn)備的人的?，F(xiàn)在的我就要為自己的生活做準(zhǔn)備，不斷的充實(shí)自己。就工作而言，無(wú)疑的本次的電氣專業(yè)專業(yè)實(shí)習(xí)，展示給我們了多種職業(yè)，而作為應(yīng)屆畢業(yè)生，擇業(yè)的選擇是大多數(shù)人所面對(duì)的問(wèn)題。就我們電氣專業(yè)而言，面試時(shí)常遇見的問(wèn)題就是“電氣專業(yè)是干什么的？”或許大多數(shù)的學(xué)生跟我一樣對(duì)電氣專業(yè)并沒(méi)有清晰的概念，所以也并不能很好的回答這樣的問(wèn)題。不管怎樣，勤勞的人是讓人欽敬的，但所接觸的朋友說(shuō)“多年的工作讓我清楚這個(gè)社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)不是控制在辛勤勞動(dòng)的人手上，而是那一班根深帝固的政治家、資本家手中，工作中的認(rèn)真負(fù)責(zé)不是為了討好表現(xiàn)，而是為了要冶練自己的品性，是在為自己，不是為老板”上面的認(rèn)識(shí)都是正面的，也是自己受益的主要部分，但就個(gè)人而言，本次的電氣專業(yè)實(shí)習(xí)更多的是讓自己認(rèn)識(shí)到自己的不足。作為一個(gè)即將畢業(yè)的應(yīng)屆生，通過(guò)此次的實(shí)習(xí)，更多的是對(duì)大學(xué)四年的回顧和反省。進(jìn)入了社會(huì)，和學(xué)校的感覺(jué)是完全不一樣的。只有在剛進(jìn)入公司的一個(gè)月里，大家還把你當(dāng)作新人，時(shí)間久了公司的領(lǐng)導(dǎo)就把你與其它同事相比較；當(dāng)你開始跑客戶時(shí)，客戶把你與做了很多年的銷售相比較，把再把你當(dāng)新人看待，而你把你當(dāng)作一個(gè)正式的有能力的人使用。那些員工忙忙碌碌的來(lái)來(lái)去去，堅(jiān)定的態(tài)度是那么一點(diǎn)一滴在鑄就起來(lái)，一個(gè)被人認(rèn)可的人首先一定是一個(gè)認(rèn)真負(fù)責(zé)的人，一個(gè)認(rèn)真負(fù)責(zé)的人無(wú)論到哪里都可以站得正。相對(duì)于經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)而言，這些都是可以積累的，可以日久能熟的，但是否能有正確的態(tài)度卻是因人而異的，有的人永遠(yuǎn)讓人感覺(jué)畏鎖。我從來(lái)沒(méi)有把現(xiàn)在的工作當(dāng)作實(shí)習(xí)，我就是認(rèn)定我是在工作，而不是來(lái)學(xué)習(xí)東西的。我是為工作而學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)是為了把工作做得更好?？偟膩?lái)說(shuō)，我們這一次實(shí)習(xí)是比較成功的，大家都能學(xué)習(xí)到了很多在校園、在課堂上、課本上學(xué)不到的東西，也了解很多和懂得了做人的道理，特別是體會(huì)到生活中的艱辛和找工作的不容易。感謝這次實(shí)習(xí)，感謝這次實(shí)習(xí)的教師，感謝為我們爭(zhēng)取了這實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)。這次實(shí)習(xí)，一定會(huì)令我的人生走向新一頁(yè)！

第三篇：傳感器技能實(shí)習(xí)

傳感器與測(cè)試技術(shù)

技能實(shí)習(xí)

學(xué)院：工學(xué)部 班級(jí)： 姓名： 指導(dǎo)老師： 實(shí)訓(xùn)時(shí)間：

目錄

技能實(shí)習(xí)內(nèi)容及要求…………………………………………………………………3

測(cè)量原理………………………………………………………………………………

測(cè)試系統(tǒng)組成………………………………………………………………………….硬件的選用·…………………………………………………………………………..硬件電路設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………..軟件設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………

程序設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………….運(yùn)行界面截圖·………………………………………………………………………….小結(jié)·…………………………………………………………………………………

一、技能實(shí)習(xí)內(nèi)容及要求

（一）.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

基于環(huán)形輸送帶模塊，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，能對(duì)通過(guò)某工位的元件按照材料（金屬或非金屬）進(jìn)行計(jì)數(shù)：并測(cè)量輸送線的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速只能處于一個(gè)速度范圍之內(nèi)，若超出，則報(bào)警，并輸出一個(gè)數(shù)字停止信號(hào)。另外，軟件能對(duì)轉(zhuǎn)速大小進(jìn)行控制。

（二）.實(shí)驗(yàn)要求： 1.試系統(tǒng)）

2.3.設(shè)計(jì)測(cè)量電路（轉(zhuǎn)速測(cè)量電路及制作）測(cè)試軟件設(shè)計(jì) 提出設(shè)計(jì)方案（提出測(cè)量原理，選用傳感器，構(gòu)建測(cè)利用Labview或其他開發(fā)程序（VB VC等），設(shè)計(jì)測(cè)量軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。

4.5.二、總體方案設(shè)計(jì)

環(huán)形輸送帶轉(zhuǎn)速測(cè)量和計(jì)數(shù)系統(tǒng)，基于環(huán)形輸送帶模塊，對(duì)工位元件計(jì)數(shù)，用光電傳感器測(cè)量工位元件的總個(gè)數(shù)，用電渦流傳感器測(cè)試金屬元件個(gè)數(shù)，用霍爾傳感器測(cè)量環(huán)形輸送帶頻率調(diào)試

撰寫綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告

f,通過(guò)頻率f得出環(huán)形輸送帶轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)形輸送帶轉(zhuǎn)速測(cè)量和計(jì)數(shù)

1．測(cè)量原理: 1）霍爾傳感器側(cè)轉(zhuǎn)速原理

霍爾傳感器是基于霍爾效應(yīng)的一種傳感器。1879年美國(guó)物理學(xué)家霍爾首先在金屬材料中發(fā)現(xiàn)了霍爾效應(yīng)，但由于金屬材料的霍爾效應(yīng)太弱而沒(méi)有得到應(yīng)用，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，開始用半導(dǎo)體材料制成霍爾元件，由于他的霍爾效應(yīng)顯著而得到了應(yīng)用和發(fā)展.霍爾傳感器的磁敏元件對(duì)磁場(chǎng)敏感，能將磁學(xué)物理量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)?；魻栃?yīng)的產(chǎn)生是由于運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用的結(jié)果?；魻栐话阌砂雽?dǎo)體材料組成。將霍爾元件放大器溫度補(bǔ)償電路及穩(wěn)壓電源集成于一個(gè)芯片上所構(gòu)成的線性霍爾傳感器?；魻杺鞲衅??；魻杺鞲衅鳒y(cè)速原理：電流的測(cè)量采用磁平衡式霍爾電流傳感器傳感器可測(cè)量從直流到100kHz的交流量在自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)中,常需要測(cè)量和顯示有關(guān)電參量。目前大多數(shù)測(cè)量系統(tǒng)仍采用變壓器式電壓、電流互感器,由于互感器的非理想性,使得變比和相位測(cè)量都存在較大的誤差,常需要采用硬件或軟件的方法補(bǔ)償,從而增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。采用霍爾檢測(cè)技術(shù),可以克服互感器這些缺點(diǎn),能測(cè)量從直流到上百千赫茲的各種形狀的交流信號(hào),并且達(dá)到原副邊不失真?zhèn)鬟f。因此霍爾傳感器已廣泛應(yīng)用于微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)及智能儀表中,是替代互感器的新一代產(chǎn)品。在此提出了利用霍爾傳感器對(duì)電參量特別是對(duì)高電壓、大電流的參數(shù)的測(cè)量?；魻杺鞲衅鳒y(cè)速原理：霍爾

器件是由半導(dǎo)體材料制成的一種薄片，器件的長(zhǎng)、寬、高分別為 l、ｂ、ｄ。若在垂直于薄片平面（沿厚度ｄ）方向施加外磁場(chǎng)Ｂ，在沿ｌ方向的兩個(gè)端面加一外電場(chǎng)，則有一定的電流流過(guò)。由于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，所以將受到一個(gè)洛侖磁力，其大小為：f=qVB式中：f—洛侖磁力，ｑ—載流子電荷，Ｖ—載流子運(yùn)動(dòng)速度，Ｂ—磁感應(yīng)強(qiáng)度。這樣使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生偏移，在霍爾元器件薄片的兩個(gè)側(cè)面分別產(chǎn)生電子積聚或電荷過(guò)剩，形成霍爾電場(chǎng)，霍爾元器件兩個(gè)側(cè)面間的電位差HU稱為霍爾電壓。它表示該霍爾元件在單位磁感應(yīng)強(qiáng)度和單位控制電流下輸出霍爾電動(dòng)勢(shì)的大小。應(yīng)注意，當(dāng)電磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ反向時(shí)，霍爾電動(dòng)勢(shì)也反向。若控制電流保持不變，則霍爾感應(yīng)電壓將隨外界磁場(chǎng)強(qiáng)度而變化，根據(jù)這一原理，可以將永久磁鋼固定在環(huán)形輸送帶的轉(zhuǎn)盤的邊沿，轉(zhuǎn)盤隨被測(cè)軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤附近安裝一個(gè)霍爾元件，轉(zhuǎn)盤隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，霍爾元件受到磁鋼所產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響，輸出脈沖信號(hào)。傳感器內(nèi)置電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大、整形，輸出良好的矩形脈沖信號(hào)，測(cè)量頻率范圍更寬，輸出信號(hào)更精確穩(wěn)定，由n=60f/z，z為固定在環(huán)形輸送帶的轉(zhuǎn)盤的邊沿永久磁鋼。在此環(huán)形輸送帶上為z=12。測(cè)出脈沖的周期或頻率即可計(jì)算出轉(zhuǎn)速。

2）電渦流式傳感器測(cè)金屬元件個(gè)數(shù)

電渦流式傳感器是將金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中，到體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流的流線在導(dǎo)體內(nèi)自行閉合，像水中渦流一樣，故稱之為電渦流。電渦流傳感器的變換電路由阻抗分壓式調(diào)頻電路和條幅電路。電渦流式傳感器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便靈敏度高不受油污介質(zhì)影響而且還用于動(dòng)態(tài)非接觸測(cè)量。

一塊金屬放置在一個(gè)扁平線圈附近，相互并不接觸。當(dāng)線圈中通過(guò)以高頻正弦交變電流時(shí)，線圈周圍的空間就產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，此交變磁場(chǎng)在鄰近金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生電渦流。而此電渦流也產(chǎn)

生交變磁場(chǎng)阻礙外磁場(chǎng)的變化。由于磁場(chǎng)的反作用，使線圈中電流和相位都發(fā)生變化。也即引起線圈的等效阻抗發(fā)生變化，線圈的電感量也發(fā)生變化，因此可用線圈阻抗的變化來(lái)反映金屬導(dǎo)體的電渦流效應(yīng)。

在渦流檢測(cè)中，當(dāng)有交流電通過(guò)放置式線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，線圈接近金屬試塊時(shí)，由于交變磁場(chǎng)的作用會(huì)在金屬試塊上感生出渦流，此渦流也產(chǎn)生一個(gè)與原來(lái)磁場(chǎng)相反的交變磁場(chǎng)，兩個(gè)交變磁場(chǎng)相互疊加，便決定了探頭線圈的阻抗。當(dāng)金屬板電導(dǎo)率，形狀，有無(wú)缺陷或提離間隙等外界條件發(fā)生變化時(shí)，渦流及渦流產(chǎn)生的反磁場(chǎng)也將發(fā)生變化，從而線圈的阻抗也隨之發(fā)生變化。通過(guò)探頭線圈阻抗變化便可分辨金屬元件于非金屬元件。

3）光電傳感器測(cè)元件總個(gè)數(shù)

光電式傳感器是將光能轉(zhuǎn)換為電能，其物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)通常分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。光電傳感器是一種小型電子設(shè)備，可以檢測(cè)出其接收到光強(qiáng)的變化。光電傳感器通常由三部分構(gòu)成，它們分別為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。

發(fā)射器帶一個(gè)校準(zhǔn)鏡頭，將光聚焦射向接收器，接收器出電纜將這套裝置接到一個(gè)真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)有一個(gè)小的白熾燈做為光源，這些小而堅(jiān)固的白熾燈傳感器就是如今光電傳感器的雛形。

發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束

不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管及光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。光敏二極管是現(xiàn)在最常見的傳感器。光電傳感器光敏二極管的外型與一般二極管一樣，只是它的管殼上開有一個(gè)嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入，為增加受光面積，PN結(jié)的面積做得較大，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下，并與負(fù)載電阻相串聯(lián)，當(dāng)無(wú)光照時(shí)，它與普通二極管一樣，反向電流很小稱為光敏二極管的暗電流;當(dāng)有光照時(shí)，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子-空穴，稱為光電載流子。在外電場(chǎng)的作用下，光電載流子參于導(dǎo)電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱為光電流。光電流的大小與光照強(qiáng)度成正比，于是在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號(hào)。

光電開關(guān)光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能外，還有對(duì)電信號(hào)放大的功能。光敏三級(jí)管的外型與一般三極管相差不大，一般光敏三極管只引出兩個(gè)極——發(fā)射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開窗口，以便光線射入。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，發(fā)射區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)吸收。工作時(shí)集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。在無(wú)光照時(shí)管子流過(guò)的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo，比一般三極管的穿透電流還小;當(dāng)有光照時(shí)，激發(fā)大量的電子——空穴對(duì)，使得基極產(chǎn)生的電流Ib增大，此刻流過(guò)管子的電流稱為光電流，集電極電流Ic=(1+

β)Ib，可見光電傳感器光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度。

2.測(cè)試系統(tǒng)組成 1）敏感元件

霍爾傳感器測(cè)量環(huán)形輸送帶頻率，通過(guò)n=60f/z得出轉(zhuǎn)速 光電感器測(cè)量環(huán)形輸送帶上總個(gè)數(shù)，利用電渦流傳感器測(cè)量金屬元件的個(gè)數(shù)，2）數(shù)據(jù)采集

研華數(shù)據(jù)采集卡USB4704收集AI信號(hào)和DI信號(hào)，3）數(shù)據(jù)處理及顯示

利用labview軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析和調(diào)試。

三、硬件的選用

1.元器件選用

環(huán)形輸送帶，若干金屬和非金屬元件，研華USB4704數(shù)據(jù)采集卡，霍爾傳感器，光電傳感器。電渦流式傳感器，若干導(dǎo)線，PC電腦

環(huán)形輸送帶，是歐鵬有限公司生產(chǎn)用于實(shí)驗(yàn)，環(huán)形輸送帶上共方12個(gè)方形金屬和非金屬元件供測(cè)量使用。

研華USB4704數(shù)據(jù)采集卡，USB-4702/4704是低成本的USB數(shù)據(jù)采集模塊。您不再需要打開機(jī)箱安裝DAQ模塊。只要插上模塊，然后得到的數(shù)據(jù)。它的簡(jiǎn)單而有效的。可靠和足夠堅(jiān)固的工業(yè)應(yīng)用，但足夠便宜，家庭項(xiàng)目，USB-4702/4704是最完美的方式添加到任何USB功能的計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制能力。從USB

端口獲得所有所需的電力，因此不斷要求沒(méi)有外部電源連接。USB-4702/4704的特點(diǎn)，他們是最具成本效益的實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)線的測(cè)試和測(cè)量工具的有效選擇SBAE 通道 8 SE / 4變化分辨率 12位采樣率 48 kS / s的單極性輸入（V）-模擬輸出分辨率 12位數(shù)字I / O 數(shù)字量輸入通道 8 數(shù)字輸出通道 8 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器分辨率 32位。

在本次實(shí)訓(xùn)中測(cè)環(huán)形輸送帶的轉(zhuǎn)速和元件個(gè)數(shù)中用到了AI0，DI2，DI4,接地口。

用AI接口進(jìn)行采集霍爾傳感器傳輸?shù)哪M信號(hào)，在經(jīng)過(guò)labview處理得到一系列的方波，在經(jīng)過(guò)程序處理后輸出環(huán)形輸送帶的轉(zhuǎn)速。

DI2，與DI4口分別是采集電渦流傳感器，光電傳感器傳輸數(shù)據(jù)。DI2，DI4口接收的是數(shù)字信號(hào)，由labview處理得到金屬元件和元件總個(gè)數(shù)。

2.硬件電路設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)圖紙，實(shí)物連接圖照片）

四、軟件設(shè)計(jì) 1．軟件設(shè)計(jì)流程圖

這次實(shí)訓(xùn)是利用labview設(shè)計(jì)測(cè)量軟件

軟件平臺(tái)是借助虛擬儀器軟件問(wèn)(LabVIEW)在計(jì)算機(jī)上搭建的虛擬測(cè)試系統(tǒng)。LabVIEW是實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工作平臺(tái)(1aboratory virtual instrument engi．neeriNgworkbench)的簡(jiǎn)稱，是美國(guó)國(guó)家儀器公司(Na．tional Instruments)推出的一種基于圖形開發(fā)、調(diào)試和運(yùn)行程序的集成化環(huán)境．LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采用基于文本的語(yǔ)言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語(yǔ)言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。LabVIEW軟件是NI設(shè)計(jì)平臺(tái)的核心，也是開發(fā)測(cè)量或控制系統(tǒng)的理想選擇。LabVIEW開發(fā)環(huán)境集成了工

程師和科學(xué)家快速構(gòu)建各種應(yīng)用所需的所有工具，旨在幫助工程師和科學(xué)家解決問(wèn)題、提高生產(chǎn)力和不斷創(chuàng)新。是目前國(guó)際上唯一的編澤型圖形化編程語(yǔ)言。其編寫的程序稱為虛擬儀器程序(簡(jiǎn)稱VI)，主要包括前面板(即人機(jī)界面)和框圖程序兩部分。前面板用于模擬真實(shí)儀器的面板作，可設(shè)置輸入數(shù)值、觀察輸出值及實(shí)現(xiàn)圖表、波形、文本等顯示。框圖程序應(yīng)用圖形編程語(yǔ)言編寫，相當(dāng)于傳統(tǒng)程序的源代碼．用于傳送前面板輸入的命令參數(shù)到儀器以執(zhí)行相應(yīng)的操作。LabVIEW采用層次化結(jié)構(gòu)．用戶可以把創(chuàng)建的VI程序當(dāng)作子程序調(diào)用。以創(chuàng)建更復(fù)雜的程序。用它編寫方框圖程序時(shí)，只需從對(duì)應(yīng)的模塊中選用相應(yīng)的圖標(biāo)．然后再以線條相互連接。即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。該測(cè)試儀就是借助LabVIEW．仿照真實(shí)儀器面板設(shè)計(jì)前面板．并通過(guò)LabVIEW中的DAQ助手及有關(guān)功能模塊，編寫框圖程序。測(cè)試儀主要功能為脈搏信號(hào)的采集及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和對(duì)采集存儲(chǔ)的信號(hào)進(jìn)行回放分析。根據(jù)此要求，在hbVIEW前面板窗口中，選取有關(guān)控件及波形顯示器件．并借助LabVIEW的工具模版，設(shè)計(jì)、架構(gòu)測(cè)試儀前面板；在對(duì)應(yīng)的框圖程序窗LI．通過(guò)DAQ助手進(jìn)行有關(guān)采集參數(shù)的設(shè)置．通過(guò)Write LabVIEW Measurement模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的保存．它將信號(hào)波形以數(shù)據(jù)點(diǎn)的形式存放于文件中．文件的擴(kuò)展名為lvm。整個(gè)采集、顯示過(guò)程由循環(huán)結(jié)構(gòu)控制．選擇Append to file就可以將每個(gè)循環(huán)采集到的數(shù)據(jù)連成為長(zhǎng)達(dá)40 s的完整過(guò)程記錄。同放部分是通過(guò)Read from sDreadsheet file模塊讀取文件路徑框中給出的存放數(shù)據(jù)文件來(lái)實(shí)現(xiàn)波形的回放．以采樣頻率128 Hz、采樣長(zhǎng)

度40 s為設(shè)定值。借助有關(guān)運(yùn)算模塊．進(jìn)行脈率的測(cè)算。從而在測(cè)試儀前面板上實(shí)現(xiàn)脈搏波形的采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、波形回放、頻譜分析、脈率顯示、異常情況警示等功能。

2．程序設(shè)計(jì)

采集程序，信號(hào)處理。。總程序框圖，運(yùn)行界面截圖

這是實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)，此時(shí)環(huán)形傳感器轉(zhuǎn)速為7.6r/min，由于此時(shí)傳感器速度大于7r/min，所以這時(shí)報(bào)警燈亮，如果轉(zhuǎn)速小于7r/min，則報(bào)警燈不亮。此時(shí)可以看出元件共有12個(gè)，金屬元件有7個(gè)，在下面是由霍爾傳感器測(cè)得的方波，在這次將采樣頻率調(diào)到4000，采樣點(diǎn)數(shù)調(diào)到4000.五、小結(jié)

本次的實(shí)訓(xùn)雖然只有短暫的一周，但我從中獲益頗多。首先，我明白了我們不僅要學(xué)好理論知識(shí)，更要學(xué)會(huì)將理論運(yùn)用于實(shí)際中。光學(xué)好理論知識(shí)并不行，理論與實(shí)踐中存在中很大差距，所以要想運(yùn)用于實(shí)際中，要深刻理解書本知識(shí)，還要活學(xué)活用，懂得聯(lián)想與創(chuàng)新。在這次實(shí)訓(xùn)中讓我對(duì)于傳感器的應(yīng)用有了更深的感觸。其次，我還懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，一個(gè)人的思維是有限的，只有大家齊心協(xié)力，共同創(chuàng)作，互相彌補(bǔ)，才能達(dá)到最高的效率。我們小組的題目是：環(huán)形傳送帶轉(zhuǎn)速測(cè)量和計(jì)數(shù)系統(tǒng)?；诃h(huán)形輸送帶模塊，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，能對(duì)通過(guò)某工位的元件按照材料（金屬或非金屬）進(jìn)行計(jì)數(shù)：并測(cè)量輸送線的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速只能處于一個(gè)速度范圍之內(nèi)，若超出，則報(bào)警，并輸出一個(gè)數(shù)字停止信號(hào)。另外，軟件能對(duì)轉(zhuǎn)速大小進(jìn)行控制。在實(shí)訓(xùn)中我們小組遇到了許多困難，比如對(duì)于霍爾傳感器與光電傳感器，電渦流傳感器是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)問(wèn)題，然后就是labview的程序設(shè)計(jì)，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)labview程序編程合適要求的程序是一個(gè)大難題，我們不懂的地方就去詢問(wèn)老師和同學(xué)，結(jié)合題目的要求一點(diǎn)一點(diǎn)地編寫和修改，組長(zhǎng)承擔(dān)了主要的編寫任務(wù)，在付出了諸多的努力和汗水之后，最終編寫了出了正確的程序。經(jīng)過(guò)這次實(shí)訓(xùn)明白了自己的實(shí)踐能力還十分的不足，缺乏鍛煉，所以在日后的學(xué)習(xí)過(guò)程中，我應(yīng)該努力的將理論與實(shí)際聯(lián)合起來(lái)，著重鍛煉自己的動(dòng)手能力，使自己面對(duì)以后的工作時(shí)有一定的底氣與信心。

第四篇：大三暑期傳感器原理實(shí)習(xí)報(bào)告

大三暑期傳感器原理實(shí)習(xí)報(bào)告

應(yīng)變式加速度傳感器設(shè)計(jì)

——大三暑期傳感器原理實(shí)習(xí)報(bào)告

(西南交大機(jī)械制造及自動(dòng)化張其美19990780)

1、設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)指標(biāo)

應(yīng)變式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、特性曲線繪制等。

測(cè)量范圍：20g；精度：1；尺寸：原創(chuàng)：004km.cn不大于；頻響：0.1~100hz；重量：不大于20g；共橋電壓：5v~24v（dc）。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）采用等強(qiáng)度梁結(jié)構(gòu)；

（2）材料選擇及尺寸確定；

a、殼體及質(zhì)量塊選用碳鋼

彈性模量：（與疲勞破壞有關(guān)）

泊松比：

b、彈性元件（梁）選用鈹青銅（或硅梁）

彈性模量：

密度：

抗拉強(qiáng)度：

c、許用應(yīng)力：（簡(jiǎn)單梁）取

（3）設(shè)計(jì)計(jì)算；

設(shè)計(jì)原則：

a、在最小載荷f和相應(yīng)的最大繞度或位移為已知時(shí)，可先根據(jù)結(jié)構(gòu)要求確定長(zhǎng)度，然后在計(jì)算和。

b、設(shè)計(jì)時(shí)先保證有足夠的靈敏度，然后在盡可能提高（固有頻率）

c、質(zhì)量塊相對(duì)于基座的位移可按下列原則確定：

當(dāng)時(shí)，其中a為被測(cè)加速度。

設(shè)計(jì)步驟：

a、先估計(jì)，忽略，確定。

取，則

b、估計(jì)和

取

c、確定

d、求

則，e、計(jì)算參數(shù)；

取，1、梁根部應(yīng)變：

3、靜態(tài)靈敏度：（與應(yīng)變片布置有關(guān)）雙臂工作時(shí)，4、動(dòng)態(tài)靈敏度：

5、梁自由端的靜繞度：

6、梁自由端的動(dòng)繞度：

7、傳感器的固有頻率：

8、可測(cè)最大加速度：

（4）幅頻特性計(jì)算：要求繪制幅頻曲線

a、剛度：

b、質(zhì)量；

c、阻尼比：，取0.6~0.7內(nèi)。

d、有阻尼固有頻率：

e、幅頻曲線：

f、相頻曲線：

（五）應(yīng)變片的選擇：

1、應(yīng)變片的選擇：選用小型硅應(yīng)變片，參考規(guī)格：額定電阻：120；

靈敏度系數(shù)：；尺寸：；

最大工作電流：。

2、電橋輸出靈敏度：（1）電橋的結(jié)構(gòu)；等臂、差動(dòng)。

a、單臂：

b、雙臂差動(dòng)：

c、四臂差動(dòng)：：

第五篇：電子稱傳感器與檢測(cè) 實(shí)習(xí)報(bào)告

傳感器與檢測(cè) 實(shí)習(xí)報(bào)告

實(shí)習(xí)名稱：電子稱的制作

姓 名：

學(xué) 號(hào)：

專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 實(shí)習(xí)地點(diǎn)： 時(shí) 間：

目錄

一．實(shí)習(xí)目的與要求....................................................1 二．實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程....................................................2 1 電阻應(yīng)變式稱重傳感器原理及簡(jiǎn)介....................2 2 實(shí)習(xí)相關(guān)原理圖...................................................3 3 元器件清單...........................................................4 4元器件說(shuō)明............................................................5 5注意事項(xiàng)：............................................................5 6制作步驟................................................................6 7具體調(diào)試：............................................................6 三．實(shí)習(xí)總結(jié)及體會(huì)....................................................7

實(shí)習(xí)目的與要求

1.使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐了解和掌握電子產(chǎn)品及系統(tǒng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，建立電子產(chǎn)品生產(chǎn)流程概念.2.培養(yǎng)學(xué)生掌握電子產(chǎn)品的組裝和調(diào)試方法的技能，并獲得組織和管理生產(chǎn)的初步知識(shí)。加強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，觀察問(wèn)題分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力和方法。

3.掌

握

常

用

元

器

件 的認(rèn)

識(shí)

和

測(cè)

量，學(xué)

會(huì)

基

本 儀

器、基

本

工

具的使

用，如

萬(wàn)

用 表、示波器、穩(wěn)壓電源，掃頻儀掌握焊接、調(diào)試的基本方法。

4.解 一 種 以

上 電 子 儀 器、設(shè) 備 的 研 發(fā)、生 產(chǎn)、調(diào) 試 流 程 及 相 關(guān) 電 子 生

產(chǎn) 工 藝和焊接技術(shù).5.了解電子工廠的生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理、一般工藝流程、主要生產(chǎn)設(shè)備等，了解產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)的過(guò)程。

6.要求產(chǎn)品焊接前，應(yīng)對(duì)元器件、組件進(jìn)行挑選，仔細(xì)檢查電子元器件、組件和電子線路板的外觀、力學(xué)性能、電氣性能及可焊性等方面的質(zhì)量，凡有問(wèn)題的部件應(yīng)剔除，不得進(jìn)入焊接工序。

7.元器件在電子線路板上穿孔焊接時(shí)，對(duì)于雙面電路板要求兩面都應(yīng)該出現(xiàn)焊角，而對(duì)單面板只要求在有電路的焊接面出現(xiàn)焊角。②焊點(diǎn)上應(yīng)沒(méi)有可見的焊劑殘?jiān)?/p>

實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程

電阻應(yīng)變式稱重傳感器原理及簡(jiǎn)介

原理：本制作采用電應(yīng)變式稱重傳感器，在外力作用下傳感器彈性體發(fā)生形變，使得黏貼在彈性體上的電阻應(yīng)變片阻值發(fā)生化，力的變化轉(zhuǎn)化成電阻值的變化，通過(guò)測(cè)量電橋使電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)放大器最終在數(shù)字表顯示出力值的大小。

電阻應(yīng)變式稱重傳感器包括兩個(gè)主要部分，一個(gè)是彈性敏感元件：利用它將被測(cè)的 重量轉(zhuǎn)換為彈性體的應(yīng)變值；另一個(gè)是電阻應(yīng)變計(jì)：它作為傳感元件將彈性體的應(yīng)變，同 步地轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。

電阻應(yīng)變片所感受的機(jī)械應(yīng)變量一般為102，隨之而產(chǎn) 生的電阻變化率也大約在102 數(shù)量級(jí)之間。這樣小的電阻變化用一般測(cè)量電阻的儀 表很難測(cè)出，必須采用一定形式的測(cè)量電路將微小的電阻變化率轉(zhuǎn)變成電壓或電流的變 化，才能用二次儀表顯示出來(lái)。在電阻應(yīng)變式稱重傳感器中通過(guò)橋式電路將電阻的變化轉(zhuǎn) 換為電壓變化。

當(dāng)傳感器不受載荷時(shí)，彈性敏感元件不產(chǎn)生應(yīng)變，粘貼在其上的 應(yīng)變片不發(fā)生變形，阻值不變，電橋平衡，輸出電壓為零；當(dāng)傳感器受力時(shí)，即彈性敏感元件受載荷P時(shí)，應(yīng)變片就會(huì)發(fā)生變形，阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，有輸出電壓。實(shí)習(xí)相關(guān)原理圖

其中14號(hào)管腳與12號(hào)管腳交換位置。

傳感器接線：紅---V+ 黑—V-白—V0-藍(lán)或黑—V0+

顯示部分原理圖 元器件清單

電容：100nf*

2、100pf*

1、220nf*

1、47nf*1 電阻：10k*1、10k、可調(diào)電阻、12k*

1、470k*1 180k*

1、1M*1、20k*1、22k*

1、560*1、數(shù)碼管共陽(yáng)極*

4、ICL7107集成電路*1

300g稱重傳感器*

1、LM324集成電路*

1、電阻25K/100K*

2、10K*

4、1K*

1、3296電位器10K*

2、數(shù)字表*

1、實(shí)驗(yàn)板*

3、導(dǎo)線套管若干。

4元器件說(shuō)明

5注意事項(xiàng)：

（1）稱重傳感器輸出mV級(jí)信號(hào)，任何接觸不良都有可能造成信號(hào)不穩(wěn)

定，這是制作中的難點(diǎn)，應(yīng)足夠重視。

（2）如遇到調(diào)整WR1到最?。ǚ糯笃髟鲆孀畲螅@示仍達(dá)不到重量值，可以將傳感器接“⊥”端去掉，改接到-5V端以提高傳感器的輸出信號(hào)。

6制作步驟

1）.將各個(gè)元件在多功能板上布置：橫平豎直，間距適當(dāng)； 2）.按照原理圖將各元器件之間用導(dǎo)線連接好：橫平豎直，減少交叉； 3）.錫焊：控制焊點(diǎn)大小，注意虛焊；

7具體調(diào)試：

（1）檢查接線準(zhǔn)確后，接通±5V

電源。調(diào)整RW2電位器使電壓表顯示為零。

（2）該放大器的增益G =1+2R1/(RW1+R3)。調(diào)整RW1會(huì)使零位信號(hào)同時(shí)被放大。

（3）放上一已知重量的重物＜500g（如砝碼）,調(diào)整WR1電位器使電壓表顯示為重量值，單位是g.無(wú)小數(shù)點(diǎn)。

(4)取下重物調(diào)整RW2電位器使電壓表顯示為零，再次放上重物，調(diào)整WR1電位器使電壓表顯示為重量值。

（5）重復(fù)（3）、（4）步，使取下重物顯示為零、放上重物顯示為重量值。

實(shí)習(xí)總結(jié)及體會(huì)

1、對(duì)電子工藝的理論有了初步的系統(tǒng)了解。我們了解到了焊普通元件與電路元件的技巧、電子稱的工作原理與組成元件的作用等。這些知識(shí)不僅在課堂上有效，對(duì)以后的電子工藝課的學(xué)習(xí)有很大的指導(dǎo)意義，在日常生活中更是有著現(xiàn)實(shí)意義。

2、對(duì)自己的動(dòng)手能力是個(gè)很大的鍛煉。在實(shí)習(xí)中，我鍛煉了自己動(dòng)手技巧，提高了自己解決問(wèn)題的能力。比如在焊接芯片時(shí)，怎樣把那么多腳分開焊接對(duì)我們來(lái)說(shuō)是個(gè)難題，可是經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后，我們做到了。

3在焊接電路板時(shí)，也學(xué)到了很多東西，比如焊法、零件的形狀和種類、元器件的基本常識(shí)等等。真是讓人受益匪淺，終于能體會(huì)到不同零件的奇妙組合中展現(xiàn)的人類智慧的結(jié)晶。知識(shí)的重要性在我心中再次提升，電子產(chǎn)品知識(shí)產(chǎn)權(quán)的壟斷，讓我既看到了機(jī)遇又看到了挑戰(zhàn)，學(xué)習(xí)是現(xiàn)在我們唯一的行動(dòng)方針。

4.這一周的實(shí)訓(xùn)使我對(duì)實(shí)際生活和生產(chǎn)車間的電有了一點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，讓我從中得到了鍛煉，對(duì)以前的知識(shí)加以鞏固，還提高了自己的動(dòng)手能力，培養(yǎng)了團(tuán)體間的攜手和作能力。