传感器课程设计-交直流(动静态)电子秤

JIANGSUUNIVERSITY本科课程设计说明书动、静态电子秤学院名称：机械工程学院专业班级：测控1401学生姓名：学号：指导教师姓名：指导教师职称：2017年1月I江苏大学2014级传感器课程设计传感器技术课程设计任务书Curriculumdesignofsensortechnology一、课程设计的性质与任务《传感器技术课程设计》是测控技术与仪器本科专业学生在学完传感器技术课程后安排的课程设计，将综合应用本专业主要专业核心课程知识，如电路原理、传感器技术、大学物理、数字电子技术等课程，结合以上课程的相关实验环节，培养和锻炼学生熟悉和掌握传感器设计的整个环节。帮助学生将专业学习学习过程中的各课程内容综合起来，是各学科知识的一次综合应用，实现从理论到实践的一次跨越。本课程设计的任务是通过设计实践训练，使学生掌握解决测控技术与仪器领域实际复杂工程问题时所应具有的查阅资料、综合运用所学知识解决实际问题的能力，培养学生具备应用文字处理及绘图软件撰写规范的课程设计说明书的能力，为后续毕业设计以及未来的工作打下坚实的基础。二、课程设计目标1.能够运用数学、自然科学和工程科学基本原理，识别、表达测控系统与仪器领域相关的复杂工程问题；（指标点2-4）2.能够通过文献综合分析，研究测控系统与仪器相关领域的复杂工程问题，以获得有效结论；（指标点2-4）3.能够根据测控仪器的设计任务，对复杂测控工程中的热点问题通过综合分析，提出解决方案，并能对其进行初步的可行性分析；（指标点3-3）4.能够根据总设计任务要求，完成符合特定功能、性能、成本等需求的机电测控系统、电子仪器设计，设计中能够体现创新意识；（指标点3-4）II江苏大学2014级传感器课程设计5.能够依据相关标准、规范，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等制约因素；（指标点3-4）6.能够应用文献检索就基本方法，了解设计任务有关背景与现状；（指标点5-1）7.能够选择与使用恰当的技术、资源和信息技术工具，完成课程设计内容；（指标点5-1）8.能够撰写课程设计说明书文稿，格式规范，内容完整，表达清楚；（10-2）9.能够针对设计任务，清晰表达陈述设计背景、技术方法现状、设计主要方案以及内容，设计实验结果与结论等，并能够准确回应指令；（指标点10-2）三、课程设计目标与专业毕业要求指标点的对应支撑关系传感器课程设计支撑专业培养计划中毕业要求2、毕业要求3、毕业要求5、毕业要求10；1.毕业要求2-4：能够运用数学、自然科学和工程科学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析测控系统与仪器领域相关的复杂工程问题，以获得有效结论，占该指标点达成度的20%。2.毕业要求3-3：能够根据测量、控制与仪器仪表中设计任务，对测控专业复杂工程热点问题进行综合分析，提出解决方案，并进行初步可行性分析，占该指标点达成度的40%。3.毕业要求3-4：能够根据总设计任务要求，完成符合特定功能、性能、成本等需求的机电测控系统、电子仪器设计，依据相关标准、规范，综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等制约因素，并体现创新意识，占该指标点达成度的20%。4．毕业要求5-1：能够应用文献检索基本方法，选择与使用恰当的技术、资源和信息技术工具，占该指标点达成度的20%。5.毕业要求10-2：能够撰写调查分析报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，占该指标点达成度的20%。四、课程设计内容与要求1.课程设计内容及任务要求（列出主要知识点、能力点）设计内容及任务要求：III江苏大学2014级传感器课程设计电子秤要求：（1）给出悬臂梁式力传感器的设计方法（结构图、受力分析、粘贴方法）。（2）设计传感器信号处理电路（包括调零，差动放大等）。（3）给出测试结果。（4）给出称重传感器的静态特性指标（主要有灵敏度，线性度，迟滞误差）。（5）写出课程设计说明书。课程设计对象有多种，根据同学兴趣、个人基础特点和能力，个人或者组队进行，每组4人。每个人要明确各自的任务与分工要求。2．课程设计总体要求通过不知具有一定难度的设计题目，利用所学的传感器技术、大学物理等知识，要求学生按照小组独立完成所布置题目设计任务。在分析与设计过程中，要求学生养成良好的设计习惯，学会分析设计过程中遇到的实际问题，并能利用所学的知识建立系统结构，学会硬件设计、调试技巧和方法。IV江苏大学2014级传感器课程设计摘要称重技术自古以来就被人们所重视，秤是最普遍最普及的计量设备，电子秤取代机械秤是科学技术发展的必然规律。低成本、高智能化的电子秤具有极其广阔的市场前景，电子秤给人们生活带来了极大的便利，提高了工作效率。利用所学的电阻应变片和电桥的相关知识，分别使用直流供电与交流供电，运用差动放大电路、反相比例放大电路、移相电路、相敏检波电路和低通滤波电路等组成简易的电子秤，可以实现静态负载与动态负载的测量。将重量信号或压力信号转化为电信号，使设计电路总输出电压与实际重量数值成一定比例，完成传感器的设计制作。关键词：应变片电桥电子秤V江苏大学2014级传感器课程设计目录第一章引言.........................................11.1研究目的和意义...........................................................................................11.2研究现状与发展趋势...................................................................................21.3设计内容与思路...........................................................................................3第二章总体方案设计..................................42.1功能要求.......................................................................................................42.2方案设计.......................................................................................................42.2.1称量方案....................................................................................................42.2.2电路方案....................................................................................................5第三章测量电路及原理................................63.1电阻应变片....................................................................................................63.2电桥电路........................................................................................................73.2.1单臂电桥.....................................................................................................83.2.2双臂电桥.....................................................................................................83.2.3全臂电桥.....................................................................................................93.3放大电路......................................................................................................103.3.1一级放大电路...........................................................................................103.3.2二级放大电路...........................................................................................113.4直流电路图..................................................................................................123.5交流电路......................................................................................................123.5.1移相电路...................................................................................................123.5.2相敏检波电路...........................................................................................133.5.3低通滤波电路...........................................................................................143.5.4交流电路图...............................................................................................15第四章调试与试验...................................184.1静态电子秤调试..........................................................................................184.1.1调零...........................................................................................................19VI江苏大学2014级传感器课程设计4.2动态电子秤调试..........................................................................................204.2.1移相...........................................................................................................2