第一篇：傳感器專業實習報告

專業認識報告

一：振動傳感器的原理及結構

在高度發展的現代工業中，現代測試技術向數字化、信息化方向發展已成必然發展趨勢，而測試系統的最前端是傳感器，它是整個測試系統的靈魂，被世界各國列為尖端技術，特別是近幾年快速發展的IC技術和計算機技術，為傳感器的發展提供了良好和可靠的科學技術基礎。使傳感器的發展日新月益，且數字化、多作用和智能化是現代傳感器發展的重要特征。

? 工程振動測試方法

在工程振動測試領域中，測試手段和方法多種多樣，但是按各種參數的測量方法及測量過程的物理性質來分，可以分成三類。

1、機械式測量方法

將工程振動的參量轉換成機械信號，再經機械系統放大后，進行測量、記錄，常用的儀器有杠桿式測振儀和蓋格爾測振儀，它能測量的頻率較低，精度也較差。但在現場測試時較為簡單方便。

2、光學式測量方法

將工程振動的參量轉換為光學信號，經光學系統放大后顯示和記錄。如讀數顯微鏡和激光測振儀等。

3、電測方法

將工程振動的參量轉換成電信號，經電子線路放大后顯示和記錄。電測法的要點在于先將機械振動量轉換為電量（電動勢、電荷、及其它電量），然后再對電量進行測量，從而得到所要測量的機械量。這是目前應用得最廣泛的測量方法。

上述三種測量方法的物理性質雖然各不相同，但是，組成的測量系統基本相同，它們都包含拾振、測量放大線路和顯示記錄三個環節。

1、拾振環節。把被測的機械振動量轉換為機械的、光學的或電的信號，完成這項轉換工作的器件叫傳感器。

2、測量線路。測量線路的種類甚多，它們都是針對各種傳感器的變換原理而設計的。比如，專配壓電式傳感器的測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、信號分析及顯示、記錄環節。從測量線路輸出的電壓信號，可按測量的要求輸入給信號分析儀或輸送給顯示儀器（如電子電壓表、示波器、相位計等）、記錄設備（如光線示

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

傳感器的機械接收原理

振動傳感器在測試技術中是關鍵部件之一，它的作用主要是將機械量接收下來，并轉換為和之成比例的電量。由于它也是一種機電轉換裝置。所以我們有時也稱它為換能器、拾振器等。

振動傳感器并不是直接將原始要測的機械量轉變為電量，而是將原始要測的機械量做為振動傳感器的輸入量，然后由機械接收部分加以接收，形成另一個適合于變換的機械量，最后由機電變換部分再將變換為電量。因此一個傳感器的工作性能是由機械接收部分和機電變換部分的工作性能來決定的。

二：振動傳感器的應用

?

1、相對式電動傳感器

電動式傳感器基于電磁感應原理，即當運動的導體在固定的磁場里切割磁力線時，導體兩端就感生出電動勢，因此利用這一原理而生產的傳感器稱為電動式傳感器。

相對式電動傳感器從機械接收原理來說，是一個位移傳感器，由于在機電變換原理中應用的是電磁感應電律，其產生的電動勢同被測振動速度成正比，所以它實際上是一個速度傳感器。

2、電渦流式傳感器

電渦流傳感器是一種相對式非接觸式傳感器，它是通過傳感器端部和被測物體之間的距離變化來測量物體的振動位移或幅值的。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量等優點，主要應用于靜位移的測量、振動位移的測量、旋轉機械中監測轉軸的振動測量。

3、電感式傳感器

依據傳感器的相對式機械接收原理，電感式傳感器能把被測的機械振動參數的變化轉換成為電參量信號的變化。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隙式可以測量直線振動的位移?？勺兠娣e式可以測量扭轉振動的角位移。

5、慣性式電動傳感器

慣性式電動傳感器由固定部分、可動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，其可動部分的質量應該足夠的大，而支承彈簧的剛度應該足夠的小，也就是讓傳感器具有足夠低的固有頻率。

根據電磁感應定律，感應電動勢為：u=Blx&r

式中B為磁通密度，l為線圈在磁場內的有效長度，r x&為線圈在磁場中的相對速度。從傳感器的結構上來說，慣性式電動傳感器是一個位移傳感器。然而由于其輸出的電信號是由電磁感應產生，根據電磁感應電律，當線圈在磁場中作相對運動時，所感生的電動勢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來說，感應電動勢是同被測振動速度成正比的，所以它實際上是一個速度傳感器。

6、壓電式加速度傳感器

壓電式加速度傳感器的機械接收部分是慣性式加速度機械接收原理，機電部分利用的是壓電晶體的正壓電效應。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，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，它的晶體面或極化面上將有電荷產生，這種從機械能（力，變形）到電能（電荷，電場）的變換稱為正壓電效應。而從電能（電場，電壓）到機械能（變形，力）的變換稱為逆壓電效應。

因此利用晶體的壓電效應，可以制成測力傳感器，在振動測量中，由于壓電晶體所受的力是慣性質量塊的牽連慣性力，所產生的電荷數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

在振動試驗中，除了測量振動，還經常需要測量對試件施加的動態激振力。壓電式力傳感器具有頻率范圍寬、動態范圍大、體積小和重量輕等優點，因而獲得廣泛應用。壓電式力傳感器的工作原理是利用壓電晶體的壓電效應，即壓電式力傳感器的輸出電荷信號和外力成正比。

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測量激振力的同時測量該點的運動響應。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，它的優點是，保證測量點的響應就是激振點的響應。使用時將小頭（測力端）連向結構，大頭（測量加速度）和激振器的施力桿相連。從“力信號輸出端”測量激振力的信號，從“加速度信號輸出端”測量加速度的響應信號。

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構、機械部件以及材料試樣的測量。無論是力傳感器還是阻抗頭，其信號轉換元件都是壓電晶體，因而其測量線路均應是電壓放大器或電荷放大器。

9、電阻應變式傳感器

電阻式應變式傳感器是將被測的機械振動量轉換成傳感元件電阻的變化量。實現這種機電轉換的傳感元件有多種形式，其中最常見的是電阻應變式的傳感器。

電阻應變片的工作原理為：應變片粘貼在某試件上時，試件受力變形，應變片原長變化，從而應變片阻值變化，實驗證明，在試件的彈性變化范圍內，應變片電阻的相對變化和其長度的相對變化成正比。

第二篇：傳感器實習報告

學號

天津城建大學

實習報告

生產實習

起止日期： 2015年9月7日至2015年10月2 日

學班成生姓名 級 績

指導教師(簽字)

控制與機械工程學院 2015 年10 月 2日

目錄

一、實習目的及要求.....................................................................................................................................3

二、實習任務.................................................................................................................................................3

三、實習內容.................................................................................................................................................4

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

2、實習單位及崗位介紹.......................................................................................................................4

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

四、實習總結.................................................................................................................................................7

一、實習目的及要求

古語有云：紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。社會實踐是一個很好的親身體驗社會生活的機會, 通過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，動手動腦，使感性認知增強，通過實踐可以增長不少見識,加深對社會的了解,這些進步不僅對思考能力有幫助,而且對今后的發展也是有利的。學校要提高教育教學質量，在注重理論知識學習的前提下，首先要提高生產實習管理的質量。生產實習教育教學的成功與否，關系到學校的興衰及學生的就業前途，也間接地影響到現代化建設。它不僅是校內教學的延續，而且是校內教學的總結?？梢哉f，沒有生產實習，就沒有完整的教育。

實習的根本目的在于：

1、使學生通過實踐了解和掌握電子產品及系統的生產環節，建立電子產品生產流程概念。

2、培養學生掌握電子產品的組裝和調試方法的技能，并獲得組織和管理生產的初步知識。加強學生理論聯系實際，觀察問題分析問題以及解決問題的能力和方法。

3、掌握常用元器件的認識和測量，學會基本儀器、基本工具的使用，如萬用表、示波器、穩壓電源，掃頻儀掌握焊接、調試的基本方法。

4、解一種以上電子儀器設備的研發、生產、調試流程及相關電子生產工藝和焊接技術.5、了解電子工廠的生產組織、生產管理、一般工藝流程、主要生產設備等，了解產品開發與設計的過程。

6、要求產品焊接前，應對元器件、組件進行挑選，仔細檢查電子元器件、組件和電子線路板的外觀、力學性能、電氣性能及可焊性等方面的質量，凡有問題的部件應剔除，不得進入焊接工序。

二、實習任務

1、了解傳感器的加工、制造工藝和生產流程，并按要求和規范進行手動操作。

2、要求設計出的傳感器的規格，并了解其工作原理，檢測元件的合格與否，并找出其問題所在。

三、實習內容

1、公司背景介紹

天津市麗景微電子設備有限公司是一家高新技術企業，座落于天津華苑新技術產業園區，專業從事多媒體電教設備的研發、銷售及服務工作。傳感器技術在當代科技領域中占有十分重要的地位，是21世紀人們在高新技術發展方面爭奪的一個制高點，在國外各發達國家都將傳感器技術視為現代高新技術發展的關鍵。從20世紀80年代起，日本就將傳感器技術列為優先發展的高打撈技術之首，美國等西方國家也將傳感器的基本知識列為國家科技和國防技術發展的重點內容。當前，世界上正面臨著一場新的技術革命，這場革命的主要基礎就是信息技術。信息技術的發展給人類社會和國民經濟的各個部門及各個領域都帶來了巨大的、廣泛的、深刻的變化，是當今人類社會發展的強大動力。并且正在改變著傳統工業的生產方式，帶動著傳統工業和其他新興產業的更新和變革。在軍事國防、航空航天、海洋開發、生物工程、醫療保健、商檢質檢、環境保護、安全范圍、家用電器等方面，幾乎每一個現代化項目也都離不開傳感器技。公司在成立之初本著“以技術開發為核心，以產品為基礎。”的經營理念和“適應于市場，服務于客戶”的經營準則。依托高新技術和高素質的研發隊伍、銷售隊伍，服務于信息產業教育設備領域。在新技術，新產品發展的今天，我們加倍努力，不斷創新，把更先進更可靠的產品推向市場，為用戶提供性價比的產品和一流的技術服務。

天津市麗景微電子設備有限公司是在中國境內生產稱重傳感器，傳感器配套附件，并提供稱重、工業測量及控制完整解決方案的專業性公司之一。我們憑借自身對傳感器產品的專注和不懈追求，不斷進取的研發努力，專業的生產技術，可信賴的產品品質，面向多種工業部門，包括：衡器制造、冶金、石油化工、食品生產、機械制造、造紙、鋼鐵、交通、礦山、水泥、紡織等行業提供精確、可靠、專業的產品及技術服務。作為稱重和工業測控核心產品的專業制造商，我們深感責任重大。我們深信：只有對新技術不斷追求，對產品及制造技術的不斷革新，才能夠給予我們的顧客更強有力的支撐，才能更為有效的保障合作伙伴的長期利益。

2、實習單位及崗位介紹

學習電氣工程及其自動化專業必然我要在電子行業實習，因此此次實習所選擇的實習單位是天津市麗景微電子設備有限公司。

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，壓電效應就是在這種晶體中發現的，在一定的溫度范圍之內，壓電性質一直存在，但溫度超過這個范圍之后，壓電性質完全消失（這個高溫就是所謂的“居里點”）。由于隨著應力的變化電場變化微?。ㄒ簿驼f壓電系數比較低），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，但是它只能在室溫和濕度比較低的環境下才能夠應用。合理進行壓力傳感器的誤差補償是其應用的關鍵。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生的機理和對測試結果的影響，同時將介紹為提高測量精度的壓力標定方法以及應用實例。

目前市場上傳感器種類豐富多樣，這使得設計工程師可以選擇系統所需的壓力傳感器。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，設計工程師必須盡可能夠補償壓力傳感器的測量誤差，這是保證傳感器滿足設計和應用要求的重要步驟。在某些情況下，補償還能提高傳感器在應用中的整體性能。

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計應用。

本公司生產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、基本的或未加補償標定；

2、有標定并進行溫度補償；

3、有標定、補償和放大。

偏移量、范圍標定以及溫度補償均可以通過薄膜電阻網絡實現，這種薄膜電阻網絡在封裝過程中采用激光修正。

該傳感器通常與微控制器結合使用，而微控制器的嵌入軟件本身建立了傳感器數學模型。微控制器讀取了輸出電壓后，通過模數轉換器的變換，該模型可以將電壓量轉換為壓力測量值。

傳感器最簡單的數學模型即為傳遞函數。該模型可在整個標定過程中進行優化，并且模型的成熟度將隨標定點的增加而增加。

從計量學的角度看，測量誤差具有相當嚴格的定義：它表征了測量壓力與實際壓力之間的差異。而通常無法直接得到實際壓力，但可以通過采用適當的壓力標準加以估計，計量人員通常采用那些精度比被測設備高出至少10倍的儀器作為測量標準。

由于未經標定的系統只能使用典型的靈敏度和偏移值將輸出電壓轉換為壓力，測得的壓力將誤差。

這種未經標定的初始誤差由以下幾個部分組成：

a.偏移量誤差。由于在整個壓力范圍內垂直偏移保持恒定，因此變換器擴散和激光調節修正的變化將產生偏移量誤差。

b.靈敏度誤差，產生誤差大小與壓力成正比。如果設備的靈敏度高于典型值，靈敏度誤差將是壓力的遞增函數(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。該誤差的產生原因在于擴散過程的變化。

c.線性誤差。這是一個對初始誤差影響較小的因素，該誤差的產生原因在于硅片的物理非線性，但對于帶放大器的傳感器，還應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：在大多數情形中，滯后誤差完全可以忽略不計，因為硅片具有很高的機械剛度。一般只需在壓力變化很大的情形中考慮滯后誤差。

標定可消除或極大地減小這些誤差，而補償技術通常要求確定系統實際傳遞函數的參數，而不是簡單的使用典型值。電位計、可調電阻以及其他硬件均可在補償過程中采用，而軟件則能更靈活地實現這種誤差補償工作。

一點標定法可通過消除傳遞函數零點處的漂移來補償偏移量誤差，這類標定方法稱為自動歸零。

偏移量標定通常在零壓力下進行，特別是在差動傳感器中，因為在標稱條件下差動壓力通常為0。對于純傳感器，偏移量標定則要困難一些，因為它要么需要一個壓力讀取系統，用以測量其在環境大氣壓力條件下的標定壓力值，要么需要獲取期望壓力的壓力控制器。

差動傳感器的零壓力標定非常精確，因為標定壓力嚴格為0。另一方面，壓力不為0時的標定精確度取決于壓力控制器或測量系統的性能。

選擇標定壓力

標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。實際上，經過標定后實際的偏移量誤差在標定點處最小并一直保持較小的值。因此，標定點必須根據目標壓力范圍加以選擇，而壓力范圍可以不與工作范圍相一致。

為了將輸出電壓轉換為壓力值，由于實際的靈敏度往往是未知，因此在數學模型中通常采用典型靈敏度進行單點標定。

紅色曲線表示進行偏移量標定(PCAL=0)后的誤差曲線，可以發現誤差曲線相對于表示標定前誤差的黑色曲線產生了垂直偏移。

這種標定方法與一點標定法相比要求更為嚴格，實現成本也更高。然而與一點標定法相比，該方法可顯著提高系統的精度，因為該方法不僅標定了偏移量，還標定了傳感器的靈敏度。因此在誤差計算中可以使用靈敏度實際值，而非典型值。

綠色曲線表示精度提高。在這里，標定是在0至500兆巴(滿標度)條件下進行。由于在標定點上誤差接近于0，因此為了在期望的壓力范圍內得到最小的測量誤差，正確地設定這些點就顯得尤為重要。

某些應用中要求在整個壓力范圍內保持較高的精確度。在這些應用中，可以采用多點標定法來得到最理想的結果。在多點標定法中，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。這兒用的數學模型與每個標定間距(在兩個標定點之間)的兩級標定完全一樣。

2、三點標定

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，具有可預測的大小和形狀。對于未采用放大器的傳感器更是如此，因為傳感器的非線性從本質上是基于機械原因(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計算典型實例的平均線性誤差，確定多項式函數(a×2+bx+c)的參數而得到。確定了a、b和c后得到的模型對于相同類型的傳感器都是有效的。該方法能在無需第3個標定點的情況下有效地補償線性誤差。

MPX2300的補償實例，MPX2300是一種主要應用于血壓測量的溫度補償傳感器。多項式模型可由10個傳感器的平均線性誤差得到，補償后的誤差約為最大初始線性誤差的十至二十分之一。

該誤差補償方法只需兩點標定即可將低成本傳感器改進為高性能器件(誤差小于滿標度的0.05%)。

當然設計工程師要根據實際應用的精確度要求，選擇最適合的標定方法，此外還需要考慮系統成本。由于有多種集成度和補償技術可供選擇，設計工程師可根據不同的設計要求選擇適當的方法。

四、實習總結

作為學生，我們更多的是課本的知識的理解，理論的優勢是我們的特色，但是怎樣將理論結合實際卻是擺在我們面前的難題。當然實習中還有著更多的感觸，包括學習，生活，工作各個方面。

就學習而言，專業實習它更偏重于應用，更加細致，要求也更加嚴格。作為應屆畢 業生的我們要想適合自己的工作，在實際中實現自己的理想，必需不斷的增加自己的能力，做事情更加專注。就生活而言，專業學習展示給我們看各個不同的行業的人們的生活，不同行業的人們將自己的行業融入自己的生活，這樣大的人群的生活展示給我們未來的生活遠景，選擇什么樣的生活也是我們現在的最重要的抉擇。一旦下定決心，也就要開始為自己的生活做準備，勝利是屬于有準備的人的。現在的我就要為自己的生活做準備，不斷的充實自己。就工作而言，無疑的本次的電氣專業專業實習，展示給我們了多種職業，而作為應屆畢業生，擇業的選擇是大多數人所面對的問題。就我們電氣專業而言，面試時常遇見的問題就是“電氣專業是干什么的？”或許大多數的學生跟我一樣對電氣專業并沒有清晰的概念，所以也并不能很好的回答這樣的問題。不管怎樣，勤勞的人是讓人欽敬的，但所接觸的朋友說“多年的工作讓我清楚這個社會的運轉不是控制在辛勤勞動的人手上，而是那一班根深帝固的政治家、資本家手中，工作中的認真負責不是為了討好表現，而是為了要冶練自己的品性，是在為自己，不是為老板”上面的認識都是正面的，也是自己受益的主要部分，但就個人而言，本次的電氣專業實習更多的是讓自己認識到自己的不足。作為一個即將畢業的應屆生，通過此次的實習，更多的是對大學四年的回顧和反省。進入了社會，和學校的感覺是完全不一樣的。只有在剛進入公司的一個月里，大家還把你當作新人，時間久了公司的領導就把你與其它同事相比較；當你開始跑客戶時，客戶把你與做了很多年的銷售相比較，把再把你當新人看待，而你把你當作一個正式的有能力的人使用。那些員工忙忙碌碌的來來去去，堅定的態度是那么一點一滴在鑄就起來，一個被人認可的人首先一定是一個認真負責的人，一個認真負責的人無論到哪里都可以站得正。相對于經驗和技術而言，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度卻是因人而異的，有的人永遠讓人感覺畏鎖。我從來沒有把現在的工作當作實習，我就是認定我是在工作，而不是來學習東西的。我是為工作而學習，學習是為了把工作做得更好?？偟膩碚f，我們這一次實習是比較成功的，大家都能學習到了很多在校園、在課堂上、課本上學不到的東西，也了解很多和懂得了做人的道理，特別是體會到生活中的艱辛和找工作的不容易。感謝這次實習，感謝這次實習的教師，感謝為我們爭取了這實習機會的領導。這次實習，一定會令我的人生走向新一頁！

第三篇：傳感器技能實習

傳感器與測試技術

技能實習

學院：工學部 班級： 姓名： 指導老師： 實訓時間：

目錄

技能實習內容及要求…………………………………………………………………3

測量原理………………………………………………………………………………

測試系統組成………………………………………………………………………….硬件的選用·…………………………………………………………………………..硬件電路設計…………………………………………………………………………..軟件設計………………………………………………………………………………

程序設計……………………………………………………………………………….運行界面截圖·………………………………………………………………………….小結·…………………………………………………………………………………

一、技能實習內容及要求

（一）.實驗內容：

基于環形輸送帶模塊，設計一個測量系統，能對通過某工位的元件按照材料（金屬或非金屬）進行計數：并測量輸送線的轉速，轉速只能處于一個速度范圍之內，若超出，則報警，并輸出一個數字停止信號。另外，軟件能對轉速大小進行控制。

（二）.實驗要求： 1.試系統）

2.3.設計測量電路（轉速測量電路及制作）測試軟件設計 提出設計方案（提出測量原理，選用傳感器，構建測利用Labview或其他開發程序（VB VC等），設計測量軟件進行數據采集和分析。

4.5.二、總體方案設計

環形輸送帶轉速測量和計數系統，基于環形輸送帶模塊，對工位元件計數，用光電傳感器測量工位元件的總個數，用電渦流傳感器測試金屬元件個數，用霍爾傳感器測量環形輸送帶頻率調試

撰寫綜合實驗報告

f,通過頻率f得出環形輸送帶轉速，從而實現環形輸送帶轉速測量和計數

1．測量原理: 1）霍爾傳感器側轉速原理

霍爾傳感器是基于霍爾效應的一種傳感器。1879年美國物理學家霍爾首先在金屬材料中發現了霍爾效應，但由于金屬材料的霍爾效應太弱而沒有得到應用，隨著半導體技術的發展，開始用半導體材料制成霍爾元件，由于他的霍爾效應顯著而得到了應用和發展.霍爾傳感器的磁敏元件對磁場敏感，能將磁學物理量轉換成電信號?；魻栃漠a生是由于運動電荷在磁場中受到洛倫茲力作用的結果?；魻栐话阌砂雽w材料組成。將霍爾元件放大器溫度補償電路及穩壓電源集成于一個芯片上所構成的線性霍爾傳感器?；魻杺鞲衅?。霍爾傳感器測速原理：電流的測量采用磁平衡式霍爾電流傳感器傳感器可測量從直流到100kHz的交流量在自動測控系統中,常需要測量和顯示有關電參量。目前大多數測量系統仍采用變壓器式電壓、電流互感器,由于互感器的非理想性,使得變比和相位測量都存在較大的誤差,常需要采用硬件或軟件的方法補償,從而增加了系統的復雜性。采用霍爾檢測技術,可以克服互感器這些缺點,能測量從直流到上百千赫茲的各種形狀的交流信號,并且達到原副邊不失真傳遞。因此霍爾傳感器已廣泛應用于微機測控系統及智能儀表中,是替代互感器的新一代產品。在此提出了利用霍爾傳感器對電參量特別是對高電壓、大電流的參數的測量。霍爾傳感器測速原理：霍爾

器件是由半導體材料制成的一種薄片，器件的長、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Ｂ，在沿ｌ方向的兩個端面加一外電場，則有一定的電流流過。由于電子在磁場中運動，所以將受到一個洛侖磁力，其大小為：f=qVB式中：f—洛侖磁力，ｑ—載流子電荷，Ｖ—載流子運動速度，Ｂ—磁感應強度。這樣使電子的運動軌跡發生偏移，在霍爾元器件薄片的兩個側面分別產生電子積聚或電荷過剩，形成霍爾電場，霍爾元器件兩個側面間的電位差HU稱為霍爾電壓。它表示該霍爾元件在單位磁感應強度和單位控制電流下輸出霍爾電動勢的大小。應注意，當電磁感應強度Ｂ反向時，霍爾電動勢也反向。若控制電流保持不變，則霍爾感應電壓將隨外界磁場強度而變化，根據這一原理，可以將永久磁鋼固定在環形輸送帶的轉盤的邊沿，轉盤隨被測軸旋轉，磁鋼也將跟著同步旋轉，在轉盤附近安裝一個霍爾元件，轉盤隨軸旋轉時，霍爾元件受到磁鋼所產生的磁場影響，輸出脈沖信號。傳感器內置電路對該信號進行放大、整形，輸出良好的矩形脈沖信號，測量頻率范圍更寬，輸出信號更精確穩定，由n=60f/z，z為固定在環形輸送帶的轉盤的邊沿永久磁鋼。在此環形輸送帶上為z=12。測出脈沖的周期或頻率即可計算出轉速。

2）電渦流式傳感器測金屬元件個數

電渦流式傳感器是將金屬導體置于變化的磁場中，到體內就會產生感應電流，這種電流的流線在導體內自行閉合，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頻電路和條幅電路。電渦流式傳感器不僅結構簡單使用方便靈敏度高不受油污介質影響而且還用于動態非接觸測量。

一塊金屬放置在一個扁平線圈附近，相互并不接觸。當線圈中通過以高頻正弦交變電流時，線圈周圍的空間就產生交變磁場，此交變磁場在鄰近金屬導體中產生電渦流。而此電渦流也產

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

在渦流檢測中，當有交流電通過放置式線圈時，會產生一個交變磁場，線圈接近金屬試塊時，由于交變磁場的作用會在金屬試塊上感生出渦流，此渦流也產生一個與原來磁場相反的交變磁場，兩個交變磁場相互疊加，便決定了探頭線圈的阻抗。當金屬板電導率，形狀，有無缺陷或提離間隙等外界條件發生變化時，渦流及渦流產生的反磁場也將發生變化，從而線圈的阻抗也隨之發生變化。通過探頭線圈阻抗變化便可分辨金屬元件于非金屬元件。

3）光電傳感器測元件總個數

光電式傳感器是將光能轉換為電能，其物理基礎是光電效應。光電效應通常分為外光電效應和內光電效應。光電傳感器是一種小型電子設備，可以檢測出其接收到光強的變化。光電傳感器通常由三部分構成，它們分別為：發送器、接收器和檢測電路。

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

發送器對準目標發射光束，發射的光束一般來源于半導體光源，發光二極管(LED)、激光二極管及紅外發射二極管。光束

不間斷地發射，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，裝有光學元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應用該信號。光敏二極管是現在最常見的傳感器。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嵌著玻璃的窗口，以便于光線射入，為增加受光面積，PN結的面積做得較大，光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態下，并與負載電阻相串聯，當無光照時，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;當有光照時，載流子被激發，產生電子-空穴，稱為光電載流子。在外電場的作用下，光電載流子參于導電，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度成正比，于是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。

光電開關光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。光敏三級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極——發射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開窗口，以便光線射入。為增大光照，基區面積做得很大，發射區較小，入射光主要被基區吸收。工作時集電結反偏，發射結正偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo，比一般三極管的穿透電流還小;當有光照時，激發大量的電子——空穴對，使得基極產生的電流Ib增大，此刻流過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.測試系統組成 1）敏感元件

霍爾傳感器測量環形輸送帶頻率，通過n=60f/z得出轉速 光電感器測量環形輸送帶上總個數，利用電渦流傳感器測量金屬元件的個數，2）數據采集

研華數據采集卡USB4704收集AI信號和DI信號，3）數據處理及顯示

利用labview軟件進行數據采集分析和調試。

三、硬件的選用

1.元器件選用

環形輸送帶，若干金屬和非金屬元件，研華USB4704數據采集卡，霍爾傳感器，光電傳感器。電渦流式傳感器，若干導線，PC電腦

環形輸送帶，是歐鵬有限公司生產用于實驗，環形輸送帶上共方12個方形金屬和非金屬元件供測量使用。

研華USB4704數據采集卡，USB-4702/4704是低成本的USB數據采集模塊。您不再需要打開機箱安裝DAQ模塊。只要插上模塊，然后得到的數據。它的簡單而有效的?？煽亢妥銐驁怨痰墓I應用，但足夠便宜，家庭項目，USB-4702/4704是最完美的方式添加到任何USB功能的計算機測量與控制能力。從USB

端口獲得所有所需的電力，因此不斷要求沒有外部電源連接。USB-4702/4704的特點，他們是最具成本效益的實驗室或生產線的測試和測量工具的有效選擇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位數字I / O 數字量輸入通道 8 數字輸出通道 8 定時器/計數器分辨率 32位。

在本次實訓中測環形輸送帶的轉速和元件個數中用到了AI0，DI2，DI4,接地口。

用AI接口進行采集霍爾傳感器傳輸的模擬信號，在經過labview處理得到一系列的方波，在經過程序處理后輸出環形輸送帶的轉速。

DI2，與DI4口分別是采集電渦流傳感器，光電傳感器傳輸數據。DI2，DI4口接收的是數字信號，由labview處理得到金屬元件和元件總個數。

2.硬件電路設計（設計圖紙，實物連接圖照片）

四、軟件設計 1．軟件設計流程圖

這次實訓是利用labview設計測量軟件

軟件平臺是借助虛擬儀器軟件問(LabVIEW)在計算機上搭建的虛擬測試系統。LabVIEW是實驗室虛擬儀器工作平臺(1aboratory virtual instrument engi．neeriNgworkbench)的簡稱，是美國國家儀器公司(Na．tional Instruments)推出的一種基于圖形開發、調試和運行程序的集成化環境．LabVIEW是一種程序開發環境，類似于C和BASIC開發環境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產生的程序是框圖的形式。LabVIEW軟件是NI設計平臺的核心，也是開發測量或控制系統的理想選擇。LabVIEW開發環境集成了工

程師和科學家快速構建各種應用所需的所有工具，旨在幫助工程師和科學家解決問題、提高生產力和不斷創新。是目前國際上唯一的編澤型圖形化編程語言。其編寫的程序稱為虛擬儀器程序(簡稱VI)，主要包括前面板(即人機界面)和框圖程序兩部分。前面板用于模擬真實儀器的面板作，可設置輸入數值、觀察輸出值及實現圖表、波形、文本等顯示。框圖程序應用圖形編程語言編寫，相當于傳統程序的源代碼．用于傳送前面板輸入的命令參數到儀器以執行相應的操作。LabVIEW采用層次化結構．用戶可以把創建的VI程序當作子程序調用。以創建更復雜的程序。用它編寫方框圖程序時，只需從對應的模塊中選用相應的圖標．然后再以線條相互連接。即可實現數據的傳輸。該測試儀就是借助LabVIEW．仿照真實儀器面板設計前面板．并通過LabVIEW中的DAQ助手及有關功能模塊，編寫框圖程序。測試儀主要功能為脈搏信號的采集及數據存儲和對采集存儲的信號進行回放分析。根據此要求，在hbVIEW前面板窗口中，選取有關控件及波形顯示器件．并借助LabVIEW的工具模版，設計、架構測試儀前面板；在對應的框圖程序窗LI．通過DAQ助手進行有關采集參數的設置．通過Write LabVIEW Measurement模塊實現對信號的保存．它將信號波形以數據點的形式存放于文件中．文件的擴展名為lvm。整個采集、顯示過程由循環結構控制．選擇Append to file就可以將每個循環采集到的數據連成為長達40 s的完整過程記錄。同放部分是通過Read from sDreadsheet file模塊讀取文件路徑框中給出的存放數據文件來實現波形的回放．以采樣頻率128 Hz、采樣長

度40 s為設定值。借助有關運算模塊．進行脈率的測算。從而在測試儀前面板上實現脈搏波形的采集、數據存儲、波形回放、頻譜分析、脈率顯示、異常情況警示等功能。

2．程序設計

采集程序，信號處理。。總程序框圖，運行界面截圖

這是實驗中測得的數據，此時環形傳感器轉速為7.6r/min，由于此時傳感器速度大于7r/min，所以這時報警燈亮，如果轉速小于7r/min，則報警燈不亮。此時可以看出元件共有12個，金屬元件有7個，在下面是由霍爾傳感器測得的方波，在這次將采樣頻率調到4000，采樣點數調到4000.五、小結

本次的實訓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好理論知識，更要學會將理論運用于實際中。光學好理論知識并不行，理論與實踐中存在中很大差距，所以要想運用于實際中，要深刻理解書本知識，還要活學活用，懂得聯想與創新。在這次實訓中讓我對于傳感器的應用有了更深的感觸。其次，我還懂得了團隊合作的重要性，一個人的思維是有限的，只有大家齊心協力，共同創作，互相彌補，才能達到最高的效率。我們小組的題目是：環形傳送帶轉速測量和計數系統。基于環形輸送帶模塊，設計一個測量系統，能對通過某工位的元件按照材料（金屬或非金屬）進行計數：并測量輸送線的轉速，轉速只能處于一個速度范圍之內，若超出，則報警，并輸出一個數字停止信號。另外，軟件能對轉速大小進行控制。在實訓中我們小組遇到了許多困難，比如對于霍爾傳感器與光電傳感器，電渦流傳感器是模擬信號還是數字信號問題，然后就是labview的程序設計，對于我們來說labview程序編程合適要求的程序是一個大難題，我們不懂的地方就去詢問老師和同學，結合題目的要求一點一點地編寫和修改，組長承擔了主要的編寫任務，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。經過這次實訓明白了自己的實踐能力還十分的不足，缺乏鍛煉，所以在日后的學習過程中，我應該努力的將理論與實際聯合起來，著重鍛煉自己的動手能力，使自己面對以后的工作時有一定的底氣與信心。

第四篇：大三暑期傳感器原理實習報告

大三暑期傳感器原理實習報告

應變式加速度傳感器設計

——大三暑期傳感器原理實習報告

(西南交大機械制造及自動化張其美19990780)

1、設計任務及技術指標

應變式加速度傳感器的結構設計、特性曲線繪制等。

測量范圍：20g；精度：1；尺寸：原創：www.tmdps.cn不大于；頻響：0.1~100hz；重量：不大于20g；共橋電壓：5v~24v（dc）。

2、結構設計

（1）采用等強度梁結構；

（2）材料選擇及尺寸確定；

a、殼體及質量塊選用碳鋼

彈性模量：（與疲勞破壞有關）

泊松比：

b、彈性元件（梁）選用鈹青銅（或硅梁）

彈性模量：

密度：

抗拉強度：

c、許用應力：（簡單梁）取

（3）設計計算；

設計原則：

a、在最小載荷f和相應的最大繞度或位移為已知時，可先根據結構要求確定長度，然后在計算和。

b、設計時先保證有足夠的靈敏度，然后在盡可能提高（固有頻率）

c、質量塊相對于基座的位移可按下列原則確定：

當時，其中a為被測加速度。

設計步驟：

a、先估計，忽略，確定。

取，則

b、估計和

取

c、確定

d、求

則，e、計算參數；

取，1、梁根部應變：

3、靜態靈敏度：（與應變片布置有關）雙臂工作時，4、動態靈敏度：

5、梁自由端的靜繞度：

6、梁自由端的動繞度：

7、傳感器的固有頻率：

8、可測最大加速度：

（4）幅頻特性計算：要求繪制幅頻曲線

a、剛度：

b、質量；

c、阻尼比：，取0.6~0.7內。

d、有阻尼固有頻率：

e、幅頻曲線：

f、相頻曲線：

（五）應變片的選擇：

1、應變片的選擇：選用小型硅應變片，參考規格：額定電阻：120；

靈敏度系數：；尺寸：；

最大工作電流：。

2、電橋輸出靈敏度：（1）電橋的結構；等臂、差動。

a、單臂：

b、雙臂差動：

c、四臂差動：：

第五篇：電子稱傳感器與檢測 實習報告

傳感器與檢測 實習報告

實習名稱：電子稱的制作

姓 名：

學 號：

專業班級： 指導教師： 實習地點： 時 間：

目錄

一．實習目的與要求....................................................1 二．實習內容及過程....................................................2 1 電阻應變式稱重傳感器原理及簡介....................2 2 實習相關原理圖...................................................3 3 元器件清單...........................................................4 4元器件說明............................................................5 5注意事項：............................................................5 6制作步驟................................................................6 7具體調試：............................................................6 三．實習總結及體會....................................................7

實習目的與要求

1.使學生通過實踐了解和掌握電子產品及系統的生產環節，建立電子產品生產流程概念.2.培養學生掌握電子產品的組裝和調試方法的技能，并獲得組織和管理生產的初步知識。加強學生理論聯系實際，觀察問題分析問題以及解決問題的能力和方法。

3.掌

握

常

用

元

器

件 的認

識

和

測

量，學

會

基

本 儀

器、基

本

工

具的使

用，如

萬

用 表、示波器、穩壓電源，掃頻儀掌握焊接、調試的基本方法。

4.解 一 種 以

上 電 子 儀 器、設 備 的 研 發、生 產、調 試 流 程 及 相 關 電 子 生

產 工 藝和焊接技術.5.了解電子工廠的生產組織、生產管理、一般工藝流程、主要生產設備等，了解產品開發與設計的過程。

6.要求產品焊接前，應對元器件、組件進行挑選，仔細檢查電子元器件、組件和電子線路板的外觀、力學性能、電氣性能及可焊性等方面的質量，凡有問題的部件應剔除，不得進入焊接工序。

7.元器件在電子線路板上穿孔焊接時，對于雙面電路板要求兩面都應該出現焊角，而對單面板只要求在有電路的焊接面出現焊角。②焊點上應沒有可見的焊劑殘渣。

實習內容及過程

電阻應變式稱重傳感器原理及簡介

原理：本制作采用電應變式稱重傳感器，在外力作用下傳感器彈性體發生形變，使得黏貼在彈性體上的電阻應變片阻值發生化，力的變化轉化成電阻值的變化，通過測量電橋使電阻信號轉換為電信號，通過放大器最終在數字表顯示出力值的大小。

電阻應變式稱重傳感器包括兩個主要部分，一個是彈性敏感元件：利用它將被測的 重量轉換為彈性體的應變值；另一個是電阻應變計：它作為傳感元件將彈性體的應變，同 步地轉換為電阻值的變化。

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

當傳感器不受載荷時，彈性敏感元件不產生應變，粘貼在其上的 應變片不發生變形，阻值不變，電橋平衡，輸出電壓為零；當傳感器受力時，即彈性敏感元件受載荷P時，應變片就會發生變形，阻值發生變化，電橋失去平衡，有輸出電壓。實習相關原理圖

其中14號管腳與12號管腳交換位置。

傳感器接線：紅---V+ 黑—V-白—V0-藍或黑—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、可調電阻、12k*

1、470k*1 180k*

1、1M*1、20k*1、22k*

1、560*1、數碼管共陽極*

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、數字表*

1、實驗板*

3、導線套管若干。

4元器件說明

5注意事項：

（1）稱重傳感器輸出mV級信號，任何接觸不良都有可能造成信號不穩

定，這是制作中的難點，應足夠重視。

（2）如遇到調整WR1到最?。ǚ糯笃髟鲆孀畲螅?，顯示仍達不到重量值，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。

6制作步驟

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

7具體調試：

（1）檢查接線準確后，接通±5V

電源。調整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)。調整RW1會使零位信號同時被放大。

（3）放上一已知重量的重物＜500g（如砝碼）,調整WR1電位器使電壓表顯示為重量值，單位是g.無小數點。

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

（5）重復（3）、（4）步，使取下重物顯示為零、放上重物顯示為重量值。

實習總結及體會

1、對電子工藝的理論有了初步的系統了解。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。這些知識不僅在課堂上有效，對以后的電子工藝課的學習有很大的指導意義，在日常生活中更是有著現實意義。

2、對自己的動手能力是個很大的鍛煉。在實習中，我鍛煉了自己動手技巧，提高了自己解決問題的能力。比如在焊接芯片時，怎樣把那么多腳分開焊接對我們來說是個難題，可是經過訓練后，我們做到了。

3在焊接電路板時，也學到了很多東西，比如焊法、零件的形狀和種類、元器件的基本常識等等。真是讓人受益匪淺，終于能體會到不同零件的奇妙組合中展現的人類智慧的結晶。知識的重要性在我心中再次提升，電子產品知識產權的壟斷，讓我既看到了機遇又看到了挑戰，學習是現在我們唯一的行動方針。

4.這一周的實訓使我對實際生活和生產車間的電有了一點的認識，讓我從中得到了鍛煉，對以前的知識加以鞏固，還提高了自己的動手能力，培養了團體間的攜手和作能力。