传感器专业实习报告

第一篇：传感器专业实习报告

专业认识报告

一：振动传感器的原理及结构

在高度发展的现代工业中，现代测试技术向数字化、信息化方向发展已成必然发展趋势，而测试系统的最前端是传感器，它是整个测试系统的灵魂，被世界各国列为尖端技术，特别是近几年快速发展的IC技术和计算机技术，为传感器的发展提供了良好和可靠的科学技术基础。使传感器的发展日新月益，且数字化、多作用和智能化是现代传感器发展的重要特征。

 工程振动测试方法

在工程振动测试领域中，测试手段和方法多种多样，但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分，可以分成三类。

1、机械式测量方法

将工程振动的参量转换成机械信号，再经机械系统放大后，进行测量、记录，常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪，它能测量的频率较低，精度也较差。但在现场测试时较为简单方便。

2、光学式测量方法

将工程振动的参量转换为光学信号，经光学系统放大后显示和记录。如读数显微镜和激光测振仪等。

3、电测方法

将工程振动的参量转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量（电动势、电荷、及其它电量），然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机械量。这是目前应用得最广泛的测量方法。

上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同，但是，组成的测量系统基本相同，它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。

1、拾振环节。把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号，完成这项转换工作的器件叫传感器。

2、测量线路。测量线路的种类甚多，它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。比如，专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大器等；此外，还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。

3、信号分析及显示、记录环节。从测量线路输出的电压信号，可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器（如电子电压表、示波器、相位计等）、记录设备（如光线示

波器、磁带记录仪、X―Y 记录仪等）等。也可在必要时记录在磁带上，然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理，从而得到最终结果。

传感器的机械接收原理

振动传感器在测试技术中是关键部件之一，它的作用主要是将机械量接收下来，并转换为和之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。

振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。因此一个传感器的工作性能是由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。

二：振动传感器的应用



1、相对式电动传感器

电动式传感器基于电磁感应原理，即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时，导体两端就感生出电动势，因此利用这一原理而生产的传感器称为电动式传感器。

相对式电动传感器从机械接收原理来说，是一个位移传感器，由于在机电变换原理中应用的是电磁感应电律，其产生的电动势同被测振动速度成正比，所以它实际上是一个速度传感器。

2、电涡流式传感器

电涡流传感器是一种相对式非接触式传感器，它是通过传感器端部和被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的。电涡流传感器具有频率范围宽（0～10 kHZ），线性工作范围大、灵敏度高以及非接触式测量等优点，主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中监测转轴的振动测量。

3、电感式传感器

依据传感器的相对式机械接收原理，电感式传感器能把被测的机械振动参数的变化转换成为电参量信号的变化。因此，电感传感器有二种形式，一是可变间隙，二是可变导磁面积。

4、电容式传感器

电容式传感器一般分为两种类型。即可变间隙式和可变公共面积式。可变间隙式可以测量直线振动的位移。可变面积式可以测量扭转振动的角位移。

5、惯性式电动传感器

惯性式电动传感器由固定部分、可动部分以及支承弹簧部分所组成。为了使传感器工作在位移传感器状态，其可动部分的质量应该足够的大，而支承弹簧的刚度应该足够的小，也就是让传感器具有足够低的固有频率。

根据电磁感应定律，感应电动势为：u=Blx&r

式中B为磁通密度，l为线圈在磁场内的有效长度，r x&为线圈在磁场中的相对速度。从传感器的结构上来说，惯性式电动传感器是一个位移传感器。然而由于其输出的电信号是由电磁感应产生，根据电磁感应电律，当线圈在磁场中作相对运动时，所感生的电动势和线圈切割磁力线的速度成正比。因此就传感器的输出信号来说，感应电动势是同被测振动速度成正比的，所以它实际上是一个速度传感器。

6、压电式加速度传感器

压电式加速度传感器的机械接收部分是惯性式加速度机械接收原理，机电部分利用的是压电晶体的正压电效应。其原理是某些晶体（如人工极化陶瓷、压电石英晶体等，不同的压电材料具有不同的压电系数，一般都可以在压电材料性能表中查到。）在一定方向的外力作用下或承受变形时，它的晶体面或极化面上将有电荷产生，这种从机械能（力，变形）到电能（电荷，电场）的变换称为正压电效应。而从电能（电场，电压）到机械能（变形，力）的变换称为逆压电效应。

因此利用晶体的压电效应，可以制成测力传感器，在振动测量中，由于压电晶体所受的力是惯性质量块的牵连惯性力，所产生的电荷数和加速度大小成正比，所以压电式传感器是加速度传感器。

7、压电式力传感器

在振动试验中，除了测量振动，还经常需要测量对试件施加的动态激振力。压电式力传感器具有频率范围宽、动态范围大、体积小和重量轻等优点，因而获得广泛应用。压电式力传感器的工作原理是利用压电晶体的压电效应，即压电式力传感器的输出电荷信号和外力成正比。

8、阻抗头

阻抗头是一种综合性传感器。它集压电式力传感器和压电式加速度传感器于一体，其作用是在力传递点测量激振力的同时测量该点的运动响应。因此阻抗头由两部分组成，一部分是力传感器，另一部分是加速度传感器，它的优点是，保证测量点的响应就是激振点的响应。使用时将小头（测力端）连向结构，大头（测量加速度）和激振器的施力杆相连。从“力信号输出端”测量激振力的信号，从“加速度信号输出端”测量加速度的响应信号。

注意，阻抗头一般只能承受轻载荷，因而只可以用于轻型的结构、机械部件以及材料试样的测量。无论是力传感器还是阻抗头，其信号转换元件都是压电晶体，因而其测量线路均应是电压放大器或电荷放大器。

9、电阻应变式传感器

电阻式应变式传感器是将被测的机械振动量转换成传感元件电阻的变化量。实现这种机电转换的传感元件有多种形式，其中最常见的是电阻应变式的传感器。

电阻应变片的工作原理为：应变片粘贴在某试件上时，试件受力变形，应变片原长变化，从而应变片阻值变化，实验证明，在试件的弹性变化范围内，应变片电阻的相对变化和其长度的相对变化成正比。

第二篇：传感器实习报告

学号

天津城建大学

实习报告

生产实习

起止日期： 2015年9月7日至2015年10月2 日

学班成生姓名 级 绩

指导教师(签字)

控制与机械工程学院 2015 年10 月 2日

目录

一、实习目的及要求.....................................................................................................................................3

二、实习任务.................................................................................................................................................3

三、实习内容.................................................................................................................................................4

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

2、实习单位及岗位介绍.......................................................................................................................4

3、传感器工作原理介绍.......................................................................................................................4

四、实习总结.................................................................................................................................................7

一、实习目的及要求

古语有云：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。社会实践是一个很好的亲身体验社会生活的机会, 通过我们用自己的眼睛去看、用自己的耳朵去听、用自己的头脑去分析，动手动脑，使感性认知增强，通过实践可以增长不少见识,加深对社会的了解,这些进步不仅对思考能力有帮助,而且对今后的发展也是有利的。学校要提高教育教学质量，在注重理论知识学习的前提下，首先要提高生产实习管理的质量。生产实习教育教学的成功与否，关系到学校的兴衰及学生的就业前途，也间接地影响到现代化建设。它不仅是校内教学的延续，而且是校内教学的总结。可以说，没有生产实习，就没有完整的教育。

实习的根本目的在于：

1、使学生通过实践了解和掌握电子产品及系统的生产环节，建立电子产品生产流程概念。

2、培养学生掌握电子产品的组装和调试方法的技能，并获得组织和管理生产的初步知识。加强学生理论联系实际，观察问题分析问题以及解决问题的能力和方法。

3、掌握常用元器件的认识和测量，学会基本仪器、基本工具的使用，如万用表、示波器、稳压电源，扫频仪掌握焊接、调试的基本方法。

4、解一种以上电子仪器设备的研发、生产、调试流程及相关电子生产工艺和焊接技术.5、了解电子工厂的生产组织、生产管理、一般工艺流程、主要生产设备等，了解产品开发与设计的过程。

6、要求产品焊接前，应对元器件、组件进行挑选，仔细检查电子元器件、组件和电子线路板的外观、力学性能、电气性能及可焊性等方面的质量，凡有问题的部件应剔除，不得进入焊接工序。

二、实习任务

1、了解传感器的加工、制造工艺和生产流程，并按要求和规范进行手动操作。

2、要求设计出的传感器的规格，并了解其工作原理，检测元件的合格与否，并找出其问题所在。

三、实习内容

1、公司背景介绍

天津市丽景微电子设备有限公司是一家高新技术企业，座落于天津华苑新技术产业园区，专业从事多媒体电教设备的研发、销售及服务工作。传感器技术在当代科技领域中占有十分重要的地位，是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点，在国外各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起，日本就将传感器技术列为优先发展的高打捞技术之首，美国等西方国家也将传感器的基本知识列为国家科技和国防技术发展的重点内容。当前，世界上正面临着一场新的技术革命，这场革命的主要基础就是信息技术。信息技术的发展给人类社会和国民经济的各个部门及各个领域都带来了巨大的、广泛的、深刻的变化，是当今人类社会发展的强大动力。并且正在改变着传统工业的生产方式，带动着传统工业和其他新兴产业的更新和变革。在军事国防、航空航天、海洋开发、生物工程、医疗保健、商检质检、环境保护、安全范围、家用电器等方面，几乎每一个现代化项目也都离不开传感器技。公司在成立之初本着“以技术开发为核心，以产品为基础。”的经营理念和“适应于市场，服务于客户”的经营准则。依托高新技术和高素质的研发队伍、销售队伍，服务于信息产业教育设备领域。在新技术，新产品发展的今天，我们加倍努力，不断创新，把更先进更可靠的产品推向市场，为用户提供性价比的产品和一流的技术服务。

天津市丽景微电子设备有限公司是在中国境内生产称重传感器，传感器配套附件，并提供称重、工业测量及控制完整解决方案的专业性公司之一。我们凭借自身对传感器产品的专注和不懈追求，不断进取的研发努力，专业的生产技术，可信赖的产品品质，面向多种工业部门，包括：衡器制造、冶金、石油化工、食品生产、机械制造、造纸、钢铁、交通、矿山、水泥、纺织等行业提供精确、可靠、专业的产品及技术服务。作为称重和工业测控核心产品的专业制造商，我们深感责任重大。我们深信：只有对新技术不断追求，对产品及制造技术的不断革新，才能够给予我们的顾客更强有力的支撑，才能更为有效的保障合作伙伴的长期利益。

2、实习单位及岗位介绍

学习电气工程及其自动化专业必然我要在电子行业实习，因此此次实习所选择的实习单位是天津市丽景微电子设备有限公司。

3、传感器工作原理介绍

压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点”）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。合理进行压力传感器的误差补偿是其应用的关键。压力传感器主要有偏移量误差、灵敏度误差、线性误差和滞后误差，本文将介绍这四种误差产生的机理和对测试结果的影响，同时将介绍为提高测量精度的压力标定方法以及应用实例。

目前市场上传感器种类丰富多样，这使得设计工程师可以选择系统所需的压力传感器。这些传感器既包括最基本的变换器，也包括更为复杂的带有片上电路的高集成度传感器。由于存在这些差异，设计工程师必须尽可能够补偿压力传感器的测量误差，这是保证传感器满足设计和应用要求的重要步骤。在某些情况下，补偿还能提高传感器在应用中的整体性能。

本文以本公司的压力传感器为例，所涉及的概念适用于各种压力传感器的设计应用。

本公司生产的主流压力传感器是一种单片压阻器件，该器件具有3类：

1、基本的或未加补偿标定；

2、有标定并进行温度补偿；

3、有标定、补偿和放大。

偏移量、范围标定以及温度补偿均可以通过薄膜电阻网络实现，这种薄膜电阻网络在封装过程中采用激光修正。

该传感器通常与微控制器结合使用，而微控制器的嵌入软件本身建立了传感器数学模型。微控制器读取了输出电压后，通过模数转换器的变换，该模型可以将电压量转换为压力测量值。

传感器最简单的数学模型即为传递函数。该模型可在整个标定过程中进行优化，并且模型的成熟度将随标定点的增加而增加。

从计量学的角度看，测量误差具有相当严格的定义：它表征了测量压力与实际压力之间的差异。而通常无法直接得到实际压力，但可以通过采用适当的压力标准加以估计，计量人员通常采用那些精度比被测设备高出至少10倍的仪器作为测量标准。

由于未经标定的系统只能使用典型的灵敏度和偏移值将输出电压转换为压力，测得的压力将误差。

这种未经标定的初始误差由以下几个部分组成：

a.偏移量误差。由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。

b.灵敏度误差，产生误差大小与压力成正比。如果设备的灵敏度高于典型值，灵敏度误差将是压力的递增函数(见图1)。如果灵敏度低于典型值，那么灵敏度误差将是压力的递减函数。该误差的产生原因在于扩散过程的变化。

c.线性误差。这是一个对初始误差影响较小的因素，该误差的产生原因在于硅片的物理非线性，但对于带放大器的传感器，还应包括放大器的非线性。线性误差曲线可以是凹形曲线，也可以是凸形曲线。

d.滞后误差：在大多数情形中，滞后误差完全可以忽略不计，因为硅片具有很高的机械刚度。一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。

标定可消除或极大地减小这些误差，而补偿技术通常要求确定系统实际传递函数的参数，而不是简单的使用典型值。电位计、可调电阻以及其他硬件均可在补偿过程中采用，而软件则能更灵活地实现这种误差补偿工作。

一点标定法可通过消除传递函数零点处的漂移来补偿偏移量误差，这类标定方法称为自动归零。

偏移量标定通常在零压力下进行，特别是在差动传感器中，因为在标称条件下差动压力通常为0。对于纯传感器，偏移量标定则要困难一些，因为它要么需要一个压力读取系统，用以测量其在环境大气压力条件下的标定压力值，要么需要获取期望压力的压力控制器。

差动传感器的零压力标定非常精确，因为标定压力严格为0。另一方面，压力不为0时的标定精确度取决于压力控制器或测量系统的性能。

选择标定压力

标定压力的选取非常重要，因其决定了获取最佳精度的压力范围。实际上，经过标定后实际的偏移量误差在标定点处最小并一直保持较小的值。因此，标定点必须根据目标压力范围加以选择，而压力范围可以不与工作范围相一致。

为了将输出电压转换为压力值，由于实际的灵敏度往往是未知，因此在数学模型中通常采用典型灵敏度进行单点标定。

红色曲线表示进行偏移量标定(PCAL=0)后的误差曲线，可以发现误差曲线相对于表示标定前误差的黑色曲线产生了垂直偏移。

这种标定方法与一点标定法相比要求更为严格，实现成本也更高。然而与一点标定法相比，该方法可显著提高系统的精度，因为该方法不仅标定了偏移量，还标定了传感器的灵敏度。因此在误差计算中可以使用灵敏度实际值，而非典型值。

绿色曲线表示精度提高。在这里，标定是在0至500兆巴(满标度)条件下进行。由于在标定点上误差接近于0，因此为了在期望的压力范围内得到最小的测量误差，正确地设定这些点就显得尤为重要。

某些应用中要求在整个压力范围内保持较高的精确度。在这些应用中，可以采用多点标定法来得到最理想的结果。在多点标定法中，不仅考虑了偏移量和灵敏度误差，还考虑了大部分的线性误差，紫红色曲线所示。这儿用的数学模型与每个标定间距(在两个标定点之间)的两级标定完全一样。

2、三点标定

如前所述，线性误差具有一致的形式，且误差曲线符合二次方程的曲线，具有可预测的大小和形状。对于未采用放大器的传感器更是如此，因为传感器的非线性从本质上是基于机械原因(这是由硅片的薄膜压力引起)。

线性误差特性的描述可以通过计算典型实例的平均线性误差，确定多项式函数(a×2+bx+c)的参数而得到。确定了a、b和c后得到的模型对于相同类型的传感器都是有效的。该方法能在无需第3个标定点的情况下有效地补偿线性误差。

MPX2300的补偿实例，MPX2300是一种主要应用于血压测量的温度补偿传感器。多项式模型可由10个传感器的平均线性误差得到，补偿后的误差约为最大初始线性误差的十至二十分之一。

该误差补偿方法只需两点标定即可将低成本传感器改进为高性能器件(误差小于满标度的0.05%)。

当然设计工程师要根据实际应用的精确度要求，选择最适合的标定方法，此外还需要考虑系统成本。由于有多种集成度和补偿技术可供选择，设计工程师可根据不同的设计要求选择适当的方法。

四、实习总结

作为学生，我们更多的是课本的知识的理解，理论的优势是我们的特色，但是怎样将理论结合实际却是摆在我们面前的难题。当然实习中还有着更多的感触，包括学习，生活，工作各个方面。

就学习而言，专业实习它更偏重于应用，更加细致，要求也更加严格。作为应届毕 业生的我们要想适合自己的工作，在实际中实现自己的理想，必需不断的增加自己的能力，做事情更加专注。就生活而言，专业学习展示给我们看各个不同的行业的人们的生活，不同行业的人们将自己的行业融入自己的生活，这样大的人群的生活展示给我们未来的生活远景，选择什么样的生活也是我们现在的最重要的抉择。一旦下定决心，也就要开始为自己的生活做准备，胜利是属于有准备的人的。现在的我就要为自己的生活做准备，不断的充实自己。就工作而言，无疑的本次的电气专业专业实习，展示给我们了多种职业，而作为应届毕业生，择业的选择是大多数人所面对的问题。就我们电气专业而言，面试时常遇见的问题就是“电气专业是干什么的？”或许大多数的学生跟我一样对电气专业并没有清晰的概念，所以也并不能很好的回答这样的问题。不管怎样，勤劳的人是让人钦敬的，但所接触的朋友说“多年的工作让我清楚这个社会的运转不是控制在辛勤劳动的人手上，而是那一班根深帝固的政治家、资本家手中，工作中的认真负责不是为了讨好表现，而是为了要冶练自己的品性，是在为自己，不是为老板”上面的认识都是正面的，也是自己受益的主要部分，但就个人而言，本次的电气专业实习更多的是让自己认识到自己的不足。作为一个即将毕业的应届生，通过此次的实习，更多的是对大学四年的回顾和反省。进入了社会，和学校的感觉是完全不一样的。只有在刚进入公司的一个月里，大家还把你当作新人，时间久了公司的领导就把你与其它同事相比较；当你开始跑客户时，客户把你与做了很多年的销售相比较，把再把你当新人看待，而你把你当作一个正式的有能力的人使用。那些员工忙忙碌碌的来来去去，坚定的态度是那么一点一滴在铸就起来，一个被人认可的人首先一定是一个认真负责的人，一个认真负责的人无论到哪里都可以站得正。相对于经验和技术而言，这些都是可以积累的，可以日久能熟的，但是否能有正确的态度却是因人而异的，有的人永远让人感觉畏锁。我从来没有把现在的工作当作实习，我就是认定我是在工作，而不是来学习东西的。我是为工作而学习，学习是为了把工作做得更好。总的来说，我们这一次实习是比较成功的，大家都能学习到了很多在校园、在课堂上、课本上学不到的东西，也了解很多和懂得了做人的道理，特别是体会到生活中的艰辛和找工作的不容易。感谢这次实习，感谢这次实习的教师，感谢为我们争取了这实习机会的领导。这次实习，一定会令我的人生走向新一页！

第三篇：传感器技能实习

传感器与测试技术

技能实习

学院：工学部 班级： 姓名： 指导老师： 实训时间：

目录

技能实习内容及要求…………………………………………………………………3

测量原理………………………………………………………………………………

测试系统组成………………………………………………………………………….硬件的选用·…………………………………………………………………………..硬件电路设计…………………………………………………………………………..软件设计………………………………………………………………………………

程序设计……………………………………………………………………………….运行界面截图·………………………………………………………………………….小结·…………………………………………………………………………………

一、技能实习内容及要求

（一）.实验内容：

基于环形输送带模块，设计一个测量系统，能对通过某工位的元件按照材料（金属或非金属）进行计数：并测量输送线的转速，转速只能处于一个速度范围之内，若超出，则报警，并输出一个数字停止信号。另外，软件能对转速大小进行控制。

（二）.实验要求： 1.试系统）

2.3.设计测量电路（转速测量电路及制作）测试软件设计 提出设计方案（提出测量原理，选用传感器，构建测利用Labview或其他开发程序（VB VC等），设计测量软件进行数据采集和分析。

4.5.二、总体方案设计

环形输送带转速测量和计数系统，基于环形输送带模块，对工位元件计数，用光电传感器测量工位元件的总个数，用电涡流传感器测试金属元件个数，用霍尔传感器测量环形输送带频率调试

撰写综合实验报告

f,通过频率f得出环形输送带转速，从而实现环形输送带转速测量和计数

1．测量原理: 1）霍尔传感器侧转速原理

霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器。1879年美国物理学家霍尔首先在金属材料中发现了霍尔效应，但由于金属材料的霍尔效应太弱而没有得到应用，随着半导体技术的发展，开始用半导体材料制成霍尔元件，由于他的霍尔效应显著而得到了应用和发展.霍尔传感器的磁敏元件对磁场敏感，能将磁学物理量转换成电信号。霍尔效应的产生是由于运动电荷在磁场中受到洛伦兹力作用的结果。霍尔元件一般由半导体材料组成。将霍尔元件放大器温度补偿电路及稳压电源集成于一个芯片上所构成的线性霍尔传感器。霍尔传感器。霍尔传感器测速原理：电流的测量采用磁平衡式霍尔电流传感器传感器可测量从直流到100kHz的交流量在自动测控系统中,常需要测量和显示有关电参量。目前大多数测量系统仍采用变压器式电压、电流互感器,由于互感器的非理想性,使得变比和相位测量都存在较大的误差,常需要采用硬件或软件的方法补偿,从而增加了系统的复杂性。采用霍尔检测技术,可以克服互感器这些缺点,能测量从直流到上百千赫兹的各种形状的交流信号,并且达到原副边不失真传递。因此霍尔传感器已广泛应用于微机测控系统及智能仪表中,是替代互感器的新一代产品。在此提出了利用霍尔传感器对电参量特别是对高电压、大电流的参数的测量。霍尔传感器测速原理：霍尔

器件是由半导体材料制成的一种薄片，器件的长、宽、高分别为 l、ｂ、ｄ。若在垂直于薄片平面（沿厚度ｄ）方向施加外磁场Ｂ，在沿ｌ方向的两个端面加一外电场，则有一定的电流流过。由于电子在磁场中运动，所以将受到一个洛仑磁力，其大小为：f=qVB式中：f—洛仑磁力，ｑ—载流子电荷，Ｖ—载流子运动速度，Ｂ—磁感应强度。这样使电子的运动轨迹发生偏移，在霍尔元器件薄片的两个侧面分别产生电子积聚或电荷过剩，形成霍尔电场，霍尔元器件两个侧面间的电位差HU称为霍尔电压。它表示该霍尔元件在单位磁感应强度和单位控制电流下输出霍尔电动势的大小。应注意，当电磁感应强度Ｂ反向时，霍尔电动势也反向。若控制电流保持不变，则霍尔感应电压将随外界磁场强度而变化，根据这一原理，可以将永久磁钢固定在环形输送带的转盘的边沿，转盘随被测轴旋转，磁钢也将跟着同步旋转，在转盘附近安装一个霍尔元件，转盘随轴旋转时，霍尔元件受到磁钢所产生的磁场影响，输出脉冲信号。传感器内置电路对该信号进行放大、整形，输出良好的矩形脉冲信号，测量频率范围更宽，输出信号更精确稳定，由n=60f/z，z为固定在环形输送带的转盘的边沿永久磁钢。在此环形输送带上为z=12。测出脉冲的周期或频率即可计算出转速。

2）电涡流式传感器测金属元件个数

电涡流式传感器是将金属导体置于变化的磁场中，到体内就会产生感应电流，这种电流的流线在导体内自行闭合，像水中涡流一样，故称之为电涡流。电涡流传感器的变换电路由阻抗分压式调频电路和条幅电路。电涡流式传感器不仅结构简单使用方便灵敏度高不受油污介质影响而且还用于动态非接触测量。

一块金属放置在一个扁平线圈附近，相互并不接触。当线圈中通过以高频正弦交变电流时，线圈周围的空间就产生交变磁场，此交变磁场在邻近金属导体中产生电涡流。而此电涡流也产

生交变磁场阻碍外磁场的变化。由于磁场的反作用，使线圈中电流和相位都发生变化。也即引起线圈的等效阻抗发生变化，线圈的电感量也发生变化，因此可用线圈阻抗的变化来反映金属导体的电涡流效应。

在涡流检测中，当有交流电通过放置式线圈时，会产生一个交变磁场，线圈接近金属试块时，由于交变磁场的作用会在金属试块上感生出涡流，此涡流也产生一个与原来磁场相反的交变磁场，两个交变磁场相互叠加，便决定了探头线圈的阻抗。当金属板电导率，形状，有无缺陷或提离间隙等外界条件发生变化时，涡流及涡流产生的反磁场也将发生变化，从而线圈的阻抗也随之发生变化。通过探头线圈阻抗变化便可分辨金属元件于非金属元件。

3）光电传感器测元件总个数

光电式传感器是将光能转换为电能，其物理基础是光电效应。光电效应通常分为外光电效应和内光电效应。光电传感器是一种小型电子设备，可以检测出其接收到光强的变化。光电传感器通常由三部分构成，它们分别为：发送器、接收器和检测电路。

发射器带一个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到一个真空管放大器上。在金属圆筒内有一个小的白炽灯做为光源，这些小而坚固的白炽灯传感器就是如今光电传感器的雏形。

发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束

不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管及光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，PN结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小称为光敏二极管的暗电流;当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。在外电场的作用下，光电载流子参于导电，形成比暗电流大得多的反向电流，该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比，于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。

光电开关光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。光敏三级管的外型与一般三极管相差不大，一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极，基极不引出，管壳同样开窗口，以便光线射入。为增大光照，基区面积做得很大，发射区较小，入射光主要被基区吸收。工作时集电结反偏，发射结正偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo，比一般三极管的穿透电流还小;当有光照时，激发大量的电子——空穴对，使得基极产生的电流Ib增大，此刻流过管子的电流称为光电流，集电极电流Ic=(1+

β)Ib，可见光电传感器光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。

2.测试系统组成 1）敏感元件

霍尔传感器测量环形输送带频率，通过n=60f/z得出转速 光电感器测量环形输送带上总个数，利用电涡流传感器测量金属元件的个数，2）数据采集

研华数据采集卡USB4704收集AI信号和DI信号，3）数据处理及显示

利用labview软件进行数据采集分析和调试。

三、硬件的选用

1.元器件选用

环形输送带，若干金属和非金属元件，研华USB4704数据采集卡，霍尔传感器，光电传感器。电涡流式传感器，若干导线，PC电脑

环形输送带，是欧鹏有限公司生产用于实验，环形输送带上共方12个方形金属和非金属元件供测量使用。

研华USB4704数据采集卡，USB-4702/4704是低成本的USB数据采集模块。您不再需要打开机箱安装DAQ模块。只要插上模块，然后得到的数据。它的简单而有效的。可靠和足够坚固的工业应用，但足够便宜，家庭项目，USB-4702/4704是最完美的方式添加到任何USB功能的计算机测量与控制能力。从USB

端口获得所有所需的电力，因此不断要求没有外部电源连接。USB-4702/4704的特点，他们是最具成本效益的实验室或生产线的测试和测量工具的有效选择SBAE 通道 8 SE / 4变化分辨率 12位采样率 48 kS / s的单极性输入（V）-模拟输出分辨率 12位数字I / O 数字量输入通道 8 数字输出通道 8 定时器/计数器分辨率 32位。

在本次实训中测环形输送带的转速和元件个数中用到了AI0，DI2，DI4,接地口。

用AI接口进行采集霍尔传感器传输的模拟信号，在经过labview处理得到一系列的方波，在经过程序处理后输出环形输送带的转速。

DI2，与DI4口分别是采集电涡流传感器，光电传感器传输数据。DI2，DI4口接收的是数字信号，由labview处理得到金属元件和元件总个数。

2.硬件电路设计（设计图纸，实物连接图照片）

四、软件设计 1．软件设计流程图

这次实训是利用labview设计测量软件

软件平台是借助虚拟仪器软件问(LabVIEW)在计算机上搭建的虚拟测试系统。LabVIEW是实验室虚拟仪器工作平台(1aboratory virtual instrument engi．neeriNgworkbench)的简称，是美国国家仪器公司(Na．tional Instruments)推出的一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境．LabVIEW是一种程序开发环境，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。LabVIEW开发环境集成了工

程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。是目前国际上唯一的编泽型图形化编程语言。其编写的程序称为虚拟仪器程序(简称VI)，主要包括前面板(即人机界面)和框图程序两部分。前面板用于模拟真实仪器的面板作，可设置输入数值、观察输出值及实现图表、波形、文本等显示。框图程序应用图形编程语言编写，相当于传统程序的源代码．用于传送前面板输入的命令参数到仪器以执行相应的操作。LabVIEW采用层次化结构．用户可以把创建的VI程序当作子程序调用。以创建更复杂的程序。用它编写方框图程序时，只需从对应的模块中选用相应的图标．然后再以线条相互连接。即可实现数据的传输。该测试仪就是借助LabVIEW．仿照真实仪器面板设计前面板．并通过LabVIEW中的DAQ助手及有关功能模块，编写框图程序。测试仪主要功能为脉搏信号的采集及数据存储和对采集存储的信号进行回放分析。根据此要求，在hbVIEW前面板窗口中，选取有关控件及波形显示器件．并借助LabVIEW的工具模版，设计、架构测试仪前面板；在对应的框图程序窗LI．通过DAQ助手进行有关采集参数的设置．通过Write LabVIEW Measurement模块实现对信号的保存．它将信号波形以数据点的形式存放于文件中．文件的扩展名为lvm。整个采集、显示过程由循环结构控制．选择Append to file就可以将每个循环采集到的数据连成为长达40 s的完整过程记录。同放部分是通过Read from sDreadsheet file模块读取文件路径框中给出的存放数据文件来实现波形的回放．以采样频率128 Hz、采样长

度40 s为设定值。借助有关运算模块．进行脉率的测算。从而在测试仪前面板上实现脉搏波形的采集、数据存储、波形回放、频谱分析、脉率显示、异常情况警示等功能。

2．程序设计

采集程序，信号处理。。总程序框图，运行界面截图

这是实验中测得的数据，此时环形传感器转速为7.6r/min，由于此时传感器速度大于7r/min，所以这时报警灯亮，如果转速小于7r/min，则报警灯不亮。此时可以看出元件共有12个，金属元件有7个，在下面是由霍尔传感器测得的方波，在这次将采样频率调到4000，采样点数调到4000.五、小结

本次的实训虽然只有短暂的一周，但我从中获益颇多。首先，我明白了我们不仅要学好理论知识，更要学会将理论运用于实际中。光学好理论知识并不行，理论与实践中存在中很大差距，所以要想运用于实际中，要深刻理解书本知识，还要活学活用，懂得联想与创新。在这次实训中让我对于传感器的应用有了更深的感触。其次，我还懂得了团队合作的重要性，一个人的思维是有限的，只有大家齐心协力，共同创作，互相弥补，才能达到最高的效率。我们小组的题目是：环形传送带转速测量和计数系统。基于环形输送带模块，设计一个测量系统，能对通过某工位的元件按照材料（金属或非金属）进行计数：并测量输送线的转速，转速只能处于一个速度范围之内，若超出，则报警，并输出一个数字停止信号。另外，软件能对转速大小进行控制。在实训中我们小组遇到了许多困难，比如对于霍尔传感器与光电传感器，电涡流传感器是模拟信号还是数字信号问题，然后就是labview的程序设计，对于我们来说labview程序编程合适要求的程序是一个大难题，我们不懂的地方就去询问老师和同学，结合题目的要求一点一点地编写和修改，组长承担了主要的编写任务，在付出了诸多的努力和汗水之后，最终编写了出了正确的程序。经过这次实训明白了自己的实践能力还十分的不足，缺乏锻炼，所以在日后的学习过程中，我应该努力的将理论与实际联合起来，着重锻炼自己的动手能力，使自己面对以后的工作时有一定的底气与信心。

第四篇：大三暑期传感器原理实习报告

大三暑期传感器原理实习报告

应变式加速度传感器设计

——大三暑期传感器原理实习报告

(西南交大机械制造及自动化张其美19990780)

1、设计任务及技术指标

应变式加速度传感器的结构设计、特性曲线绘制等。

测量范围：20g；精度：1；尺寸：原创：www.xiexiebang.com不大于；频响：0.1~100hz；重量：不大于20g；共桥电压：5v~24v（dc）。

2、结构设计

（1）采用等强度梁结构；

（2）材料选择及尺寸确定；

a、壳体及质量块选用碳钢

弹性模量：（与疲劳破坏有关）

泊松比：

b、弹性元件（梁）选用铍青铜（或硅梁）

弹性模量：

密度：

抗拉强度：

c、许用应力：（简单梁）取

（3）设计计算；

设计原则：

a、在最小载荷f和相应的最大绕度或位移为已知时，可先根据结构要求确定长度，然后在计算和。

b、设计时先保证有足够的灵敏度，然后在尽可能提高（固有频率）

c、质量块相对于基座的位移可按下列原则确定：

当时，其中a为被测加速度。

设计步骤：

a、先估计，忽略，确定。

取，则

b、估计和

取

c、确定

d、求

则，e、计算参数；

取，1、梁根部应变：

3、静态灵敏度：（与应变片布置有关）双臂工作时，4、动态灵敏度：

5、梁自由端的静绕度：

6、梁自由端的动绕度：

7、传感器的固有频率：

8、可测最大加速度：

（4）幅频特性计算：要求绘制幅频曲线

a、刚度：

b、质量；

c、阻尼比：，取0.6~0.7内。

d、有阻尼固有频率：

e、幅频曲线：

f、相频曲线：

（五）应变片的选择：

1、应变片的选择：选用小型硅应变片，参考规格：额定电阻：120；

灵敏度系数：；尺寸：；

最大工作电流：。

2、电桥输出灵敏度：（1）电桥的结构；等臂、差动。

a、单臂：

b、双臂差动：

c、四臂差动：：

第五篇：电子称传感器与检测 实习报告

传感器与检测 实习报告

实习名称：电子称的制作

姓 名：

学 号：

专业班级： 指导教师： 实习地点： 时 间：

目录

一．实习目的与要求....................................................1 二．实习内容及过程....................................................2 1 电阻应变式称重传感器原理及简介....................2 2 实习相关原理图...................................................3 3 元器件清单...........................................................4 4元器件说明............................................................5 5注意事项：............................................................5 6制作步骤................................................................6 7具体调试：............................................................6 三．实习总结及体会....................................................7

实习目的与要求

1.使学生通过实践了解和掌握电子产品及系统的生产环节，建立电子产品生产流程概念.2.培养学生掌握电子产品的组装和调试方法的技能，并获得组织和管理生产的初步知识。加强学生理论联系实际，观察问题分析问题以及解决问题的能力和方法。

3.掌

握

常

用

元

器

件 的认

识

和

测

量，学

会

基

本 仪

器、基

本

工

具的使

用，如

万

用 表、示波器、稳压电源，扫频仪掌握焊接、调试的基本方法。

4.解 一 种 以

上 电 子 仪 器、设 备 的 研 发、生 产、调 试 流 程 及 相 关 电 子 生

产 工 艺和焊接技术.5.了解电子工厂的生产组织、生产管理、一般工艺流程、主要生产设备等，了解产品开发与设计的过程。

6.要求产品焊接前，应对元器件、组件进行挑选，仔细检查电子元器件、组件和电子线路板的外观、力学性能、电气性能及可焊性等方面的质量，凡有问题的部件应剔除，不得进入焊接工序。

7.元器件在电子线路板上穿孔焊接时，对于双面电路板要求两面都应该出现焊角，而对单面板只要求在有电路的焊接面出现焊角。②焊点上应没有可见的焊剂残渣。

实习内容及过程

电阻应变式称重传感器原理及简介

原理：本制作采用电应变式称重传感器，在外力作用下传感器弹性体发生形变，使得黏贴在弹性体上的电阻应变片阻值发生化，力的变化转化成电阻值的变化，通过测量电桥使电阻信号转换为电信号，通过放大器最终在数字表显示出力值的大小。

电阻应变式称重传感器包括两个主要部分，一个是弹性敏感元件：利用它将被测的 重量转换为弹性体的应变值；另一个是电阻应变计：它作为传感元件将弹性体的应变，同 步地转换为电阻值的变化。

电阻应变片所感受的机械应变量一般为102，随之而产 生的电阻变化率也大约在102 数量级之间。这样小的电阻变化用一般测量电阻的仪 表很难测出，必须采用一定形式的测量电路将微小的电阻变化率转变成电压或电流的变 化，才能用二次仪表显示出来。在电阻应变式称重传感器中通过桥式电路将电阻的变化转 换为电压变化。

当传感器不受载荷时，弹性敏感元件不产生应变，粘贴在其上的 应变片不发生变形，阻值不变，电桥平衡，输出电压为零；当传感器受力时，即弹性敏感元件受载荷P时，应变片就会发生变形，阻值发生变化，电桥失去平衡，有输出电压。实习相关原理图

其中14号管脚与12号管脚交换位置。

传感器接线：红---V+ 黑—V-白—V0-蓝或黑—V0+

显示部分原理图 元器件清单

电容：100nf*

2、100pf*

1、220nf*

1、47nf*1 电阻：10k*1、10k、可调电阻、12k*

1、470k*1 180k*

1、1M*1、20k*1、22k*

1、560*1、数码管共阳极*

4、ICL7107集成电路*1

300g称重传感器*

1、LM324集成电路*

1、电阻25K/100K*

2、10K*

4、1K*

1、3296电位器10K*

2、数字表*

1、实验板*

3、导线套管若干。

4元器件说明

5注意事项：

（1）称重传感器输出mV级信号，任何接触不良都有可能造成信号不稳

定，这是制作中的难点，应足够重视。

（2）如遇到调整WR1到最小（放大器增益最大），显示仍达不到重量值，可以将传感器接“⊥”端去掉，改接到-5V端以提高传感器的输出信号。

6制作步骤

1）.将各个元件在多功能板上布置：横平竖直，间距适当； 2）.按照原理图将各元器件之间用导线连接好：横平竖直，减少交叉； 3）.锡焊：控制焊点大小，注意虚焊；

7具体调试：

（1）检查接线准确后，接通±5V

电源。调整RW2电位器使电压表显示为零。

（2）该放大器的增益G =1+2R1/(RW1+R3)。调整RW1会使零位信号同时被放大。

（3）放上一已知重量的重物＜500g（如砝码）,调整WR1电位器使电压表显示为重量值，单位是g.无小数点。

(4)取下重物调整RW2电位器使电压表显示为零，再次放上重物，调整WR1电位器使电压表显示为重量值。

（5）重复（3）、（4）步，使取下重物显示为零、放上重物显示为重量值。

实习总结及体会

1、对电子工艺的理论有了初步的系统了解。我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、电子称的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义。

2、对自己的动手能力是个很大的锻炼。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。比如在焊接芯片时，怎样把那么多脚分开焊接对我们来说是个难题，可是经过训练后，我们做到了。

3在焊接电路板时，也学到了很多东西，比如焊法、零件的形状和种类、元器件的基本常识等等。真是让人受益匪浅，终于能体会到不同零件的奇妙组合中展现的人类智慧的结晶。知识的重要性在我心中再次提升，电子产品知识产权的垄断，让我既看到了机遇又看到了挑战，学习是现在我们唯一的行动方针。

4.这一周的实训使我对实际生活和生产车间的电有了一点的认识，让我从中得到了锻炼，对以前的知识加以巩固，还提高了自己的动手能力，培养了团体间的携手和作能力。