传感器课程设计报告.docx

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传感器课程设计报告

河北科技大学

课程设计报告

学生姓名学 号：

专业班级：

电信 111 班

课程名称：

传感器原理及应用

学年学期：

 2 013—2 014 学年第 一学期

指导教师：

陈书旺

2 0 13年 12 月

学生姓名

学    号

成绩

专业班级

电信 111

起止时间

2013 年 12 月 30 日至 2014 年 1

月 3 日

设计题目

光控照明电路

指

导

教

师

评

语

指导教师：

年      月      日

课程设计成绩评定表

一、 设计目

的·····································

············

二、 摘

要···································

·············

三、 正

文···································

·············

1、设计题

目·····································

············

2、电路

图····································

············

3、电路原

理·····································

···········

4、电路组成元

件·······································

········

5、元件明细表及部分元件

图·····································

6、实物

图····································

·············

四、心得体

会 ········································

·········

一、课程设计目的

1、掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方

法，提高动手能力。

能在教师指导下，完成课题任务。

2、了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明

书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。

3、 培养严肃认真的工作作风和科学态度。

通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经

济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

4、了解与课程有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，编写设计说明书。

提高自己的

动手能力，培养严肃、认真的工作作风和科学态度。

5、适应现代发展迅速的社会，光电产业的结合已经是未来光机电一体化趋势的代表。

二、摘要

利用了光敏二极管的光照特性，光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。

没有光照时，

反向电流很小（一般小于 0.1 微安），称为暗电流。

当有光照时，携带能量的光子进入 PN 结后，

把能量传给共价键上的束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子---空穴对，称为光生

载流子。

它们在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大，光的强度越大，反向电流也

越大。

这种特性称为“光电导”。

光敏二极管在一般照度的光线照射下，所产生的电流叫光电

流。

如果在外电路上接上负载，负载上就获得了电信号，而且这个电信号随着光的变化而相应

变化。

关键字：

光敏二极管发光二极管

三、 正文

1、 设计题目：

光控照明电路

2、 电路图：

如下

3、 电路原理

电路通过光照的有无来控制照明电路的通断。

选择光敏二极管作为光敏元件。

通过转换电

路将光信号转换为电信号。

进一步控制照明电路。

达到当有光线照射时，照明电路工作;当没有

光线照射时，照明电路不工作的效果。

（1）电压滞回比较器：

（2）电压并联负反馈电路

电压并联负反馈放大电路是最常见的放大电路，在电压并联负反馈中存在着“虚短”和“虚

断”的情况。

虚短 Up=Un=0，Un=Uo-Rf*If，Rf=Uo/Rf

输入电流控制输出电压，使电流转化成电压。

具有将电流转换成电压的功能。

如图所示的

电路中，反馈量取自输出电压 Uo1,且转换成反馈电阻（上面的电阻 R1）中通过的电流，并将与

输入电流求差后放大。

光敏二极管

1

100 KΩ电阻

2

20KΩ电阻

2

10Ω电阻

1

1KΩ电阻

1

510Ω电阻

1

发光二极管

1

5v 稳压管

1

电池盒

2

电路板

1

元件名称

作用

光敏二极管

光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。

没有光

照时，反向电流很小。

当有光照时，携带能量的光

子进入 PN 结后，产生电子---空穴对，称为光生载

流子。

光的强度越大，反向电流也越大。

发光二极管

发光二极管与普通二极管一样是由一个 PN 结组成，

也具有单向导电性。

当给发光二极管加上正向电压

后，从 P 区注入到 N 区的空穴和由 N 区注入到 P 区

4、 电路组成元件

5、 元器件明细及部分图片

的电子，在 PN 结附近数微米内分别与 N 区的电子

和 P 区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。

稳压管

稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内，端电

压几乎不变，表现出稳压特性。

光敏二极管

发光二极管

稳压管

6、 实物图

光照充足时：

无光照时：

四、 心得体会

此次设计不仅增强了自己在专业设计方面的信心，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培

养。

通过这次课程设计学习，使我对电子工艺的理论有了更深的了解。

这些知识不仅在课

堂上有效，在日常生活中更是有着现实意义，也对自己的动手能力是个很大的锻炼。

在实

习中，我锻炼了自己动手能力，提高了自己解决问题的能力。

通过本次实习培养了我理论

联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。

此次课

程设计，还学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，

受益匪浅。

今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目，最主要的是

收获颇丰。

但是过程中也遇到了麻烦，如限流电阻选的太大等，经过完善，最终成功完成课设。