大學物理實驗傳感器：上海交通大學物理實驗報告（大二上）傳感器系列實驗報告.pdf

實驗預習報告
 姓      名                         班       級                         學      號
 同組姓名                             指導老師                              實驗日期
傳感器系列實驗
 原理簡述（原理圖、重要公式）
 原始數據記錄表
 1.  光線位移傳感器：
位移X/cm
輸出電壓U/V
位移X/cm
輸出電壓U/V
位移X/cm
輸出電壓U/V
 2.  電容式傳感器： T 低頻=       v 低頻=T 風扇=v 風扇=位移△X/cm
輸出電壓U/V
位移△X/cm
輸出電壓U/V
 3 ．霍爾式傳感器：
位移X/cm
輸出電壓U/V
位移X/cm
輸出電壓U/V
 實驗預習報告
 姓      名                         班      級                          學      號
 同組姓名                             指導老師                              實驗日期
 4 ．電渦流傳感器
 4 ．1  電渦流傳感器（鋁）：
位移△X/cm
輸出電壓U/V
位移△X/cm
輸出電壓U/V
位移△X/cm
輸出電壓U/V
 4 ．2  電渦流傳感器（銅）：
位移△X/cm
輸出電壓U/V
位移△X/cm
輸出電壓U/V
位移△X/cm
輸出電壓U/V
 4 ．3  電渦流傳感器（鐵）：
位移△X/cm
輸出電壓U/V
位移△X/cm
輸出電壓U/V
位移△X/cm
輸出電壓U/V
實驗報告
姓    名             班    級               學    號             實驗成績
同組姓名               實驗日期                 指導老師               批閱日期
  傳感器系列實驗
實驗目的
1.  了解光線傳感器的工作原理，掌握光線位移傳感器測量位移的方法，掌握光線位移傳感
器測量轉速的方法。
2.  了解電容式傳感器的工作原理，掌握電容式傳感器測量位移的方法。
3.  理解霍爾式傳感器的工作原理，學會用霍爾式傳感器作靜態位移測量。
4.  了解霍爾式傳感器的工作原理，學會用霍爾式傳感器作靜態位移測量。
實驗原理
1. 光線位移傳感器
光纖傳感器是伴隨著光纖及光通信技術的發展而逐步形成的．光纖傳感器一般可分
全光纖傳感器和傳光型光纖傳感器兩大類．全光纖傳感器是利用光纖本身的特性把光纖
作為敏感元件，被測量對光纖內傳輸的光進行調制，使傳輸光的強度、相位、頻率或偏
振態等特性發生變化，再通過對被調制過的信號解調，從而得出被測信號．
反射式光纖位移傳感器的工作原理如圖 1 所示，
光纖采用Y 型結構，兩束光纖一端合并組成光纖探頭，
另一端分為兩束，分別作為接收光纖和光源光纖．光
纖只起著傳輸信息的作用．當光發射器發射的紅外光，
經光源光纖照射至反射體，被反射的光經接收光纖傳
至光電轉換元件，由光電轉換元件將信號轉化為電信
號輸出．經接收光纖傳至光電轉換元件的光強決定于反射體距光纖探頭的位置，通過對
反射光強的檢測可得到位移量．
2.  電容式傳感器
電容式傳感器是將被測非電量的變化轉換為電容量變化的一種傳感器．它結構簡
  單、體積小、分辨率高，可非接觸式測量，并能在高溫、輻射和強振動等惡劣條件下工
  作，廣泛應用于壓力、壓差、液位、振動、位移、加速度、成分含量等多方面測量．電
  容式傳感器可分為變面積型、變極距型和變介質型三種類型。
  傳感器由兩組定片和一組動片構成，當安裝在振動臺上的動片上下改變位置，與兩
  組定片間的重疊面積發生變化，極間電容亦發生相應變化，此稱為差動電容．如將上層
  定片與動片形成的電容定為 Cx1，下層定片與動片形成的電容

大學物理實驗傳感器：大學物理實驗 溫度傳感器研究

這個比較復雜啊
一．課題背景
1.課題的意義
傳感器網絡在我們日常生活中的應用越來越多,他的實用性也逐漸的被人們所接受。溫度檢測就是傳感器網絡中不可缺少的一個重要部分，我的課程設計，就是制作傳感器網絡中的溫度檢測部分。
 整個系統由單片機控制，溫度傳感器采用18B20，單片機控制采集到的溫度輸出到四個數碼管上進行顯示。
關于DS1820 的應用，主要是與不同型號的單片機進行對接，從而設計了不同形式的溫度監測系統。例如，對汽車輪胎的溫度監測與報警。還有的利用DS1820 設計了多點分布式溫度監測系統，實現了對多點溫度的同步監測等。本系統除具有溫度測量與報警功能之外，還通過一定的控制電路實現了對加熱系統的自動控制。
2.方案論證
溫度傳感器DS1820，集成了溫度傳感器、信號調整電路、A/D 采樣和轉換電路、存儲器等部件。它可以直接以數字量的形式輸出被測環境的溫度而不需要配加其它外圍電路。另外，多個DS1820 可以共用一條數據總線與CPU 進行通信，與傳統的溫度傳感器（AD590、LM35）一個器件需要一條數據線相比，具有十分突出的優越性。 測溫范圍- 55 ℃～ + 125℃,在- 10℃～ +85℃時精度為± 0. 5℃， 可編程的分辨率為9～12 位,對應的可編程溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃，轉換時間為750ms 。
89S51的主頻足以用來控制18b20，引腳數目也能輕松的控制在32以內。整個系統可以穩定的運行。系統的成本也可以很低。如果使用FPGA控制就會使成本加大，反而浪費了資源。
有上述論證得出，此方案有效可行。
3.設計要求基礎條件
89C51系列單片機；
單片機開發系統；
計算機；
數字溫度傳感器DS18B20；
電路外圍標準元件；
萬用表等
臺式計算機或筆記本電腦
二．目的意義
隨著人們生活水平的不斷提高,單片機控制無疑是人們追求的目標之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設施就需要從數單片機技術入手，一切向著數字化控制，智能化控制方向發展。
溫度的測量在工業上的應用時相當廣泛的，能夠做出準確、穩定、快速的溫度測量裝置是很有難度的。這次畢業設計能讓我對儀器儀表類的電子設計有更深入的研究，鍛煉了我在電子設計方面的能力。有了這次設計的經驗，就可以幫助我在以后設計出更優良的電子儀器。這也是對我們在大學學習階段的考察，讓我們學以致用，把理論上的知識轉化為實際應用中的經驗，這個轉變對于我們的就業是至關重要的。
三．技術要求
1.主要功能：
(1). 設計一個溫度測量與顯示系統
(2). 完成原理樣機硬件組裝、電路調試、軟件設計、編程與系統調試；
(3). 編制工作程序，繪制系統原理圖、硬件電路圖、軟件流程圖并給出軟件程序。
2.量化的技術指標：
1. 測量溫度范圍-10～40℃
2. 精確到小數點后1位
3. 測量時間小于1s
四．電路框圖或軟件流程圖
五．可能遇到的困難
 第一，在整個設計中,18B20的控制是個難題，如果出現問題，可以認真的研究18B20的時序和工作原理。第二，單片機的電路設計也可能是出現問題的地方。外圍電路的設計和下載電路的設計都很重要。第三，檢測的精度也是系統的重中之重。準確的數據需要外圍電路的優化和控制的精準。

大學物理實驗傳感器：大學物理實驗中的傳感器實驗探索

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大學物理實驗傳感器：澶у鐗╃悊瀹為獙

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