大三暑期传感器原理实习报告文档格式.docx
- 文档编号:15892660
- 上传时间:2022-11-16
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:23.77KB
大三暑期传感器原理实习报告文档格式.docx
《大三暑期传感器原理实习报告文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大三暑期传感器原理实习报告文档格式.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
共桥电压:
5v~24v。
2、结构设计
采用等强度梁结构;
材料选择及尺寸确定;
a、壳体及质量块选用碳钢
弹性模量:
泊松比:
b、弹性元件选用铍青铜
密度:
抗拉强度:
c、许用应力:
取
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
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:
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:
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:
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:
;
最大工作电流:
。
2、电桥输出灵敏度:
电桥的结构;
等臂、差动。
a、单臂:
b、双臂差动:
c、四臂差动:
:
《大三暑期传感器原理实习报告-应变式加速度传感器设计》来源于范文搜网,欢迎阅读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
原创:
www.H不大于;
电阻应变式称重传感器等工作原理
电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理:
弹性体在外作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号,从而完成了将外力变换为电信号的过程。
由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。
下面就这三方面简要论述。
一、电阻应变
电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。
他的一个重要参数是灵敏系数k。
我们来介绍一下它的意义。
设有一个金属电阻丝,其长度为l,横截面是半径为r的圆形,其面积记作s,其电阻率记作ρ,这种材料的泊松系数是μ。
当这根电阻丝未受外力作用时,它的电阻值为r:
r=ρl/s
当他的两端受f力作用时,将会伸长,也就是说产生变形。
设其伸长δl,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少δr。
此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作δρ。
对式求全微分,即求出电阻丝伸长后,他的电阻值改变了多少。
我们有:
δr=δρl/s+δlρ/s–δsρl/s2
用式去除式得到
δr/r=δρ/ρ+δl/l–δs/s
另外,我们知道导线的横截面积s=πr2,则δs=2πr*δr,所以
δs/s=2δr/r
从材料力学我们知道
δr/r=-μδl/l
其中,负号表示伸长时,半径方向是缩小的。
μ是表示材料横向效应泊松系数。
把式代入,有
δr/r=δρ/ρ+δl/l+2μδl/l
=/)*δl/l
=k*δl/l
其中
k=1+2μ+/
式)说明了电阻应变片的电阻变化率和电阻丝伸长率之间的关系。
需要说明的是:
灵敏度系数k值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数,它和应变片的形状、尺寸大小无关,不同的材料的k值一般在1.7—3.6之间;
其次k值是一个无因次量,即它没有量纲。
在材料力学中δl/l称作为应变,记作ε,用它来表示弹性往往显得太大,很不方便
常常把它的百万分之一作为单位,记作με。
这样,式常写作:
δr/r=kε(2—8)
二、弹性体
弹性体是一个有特殊形状的结构件。
它的功能有两个,首先是它承受称重传感器所受的外力,对外力产生反作用力,达到相对静平衡;
其次,它要产生一个高品质的应变场,使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变棗电信号的转换任务。
memsic地磁与g-sensor
气泡式加速度传感器原理
ic内嵌入一个mems,内部充满特定气体,mems中间是加热点,工作时加热,当手机变动时,mems内的加热的气体向四周移动,四周有热偶电阻,可以检测移动方向;
阻值变化转化为电压变化,在由ic内的asic电路放大输出;
电容式g-sensor
硅片蚀刻成三个轴上的平板电容,每个平板电容的两块导电板之间有有弹性的介质,当甩动手机时,弹簧变动,平行电容板的两块导电板之间间距变化,使得电容发生变化,经过放大输出;
电容式g-sensor有共振和抖动问题
地磁传感器原理
地球磁场强度约为0.4-0.6高斯
地磁种类:
amr:
异响磁阻,磁体通电后,内部小磁体会与水平位置产生一个夹角,磁体阻抗发生变化,转化为电信号;
amr材质的磁性强度刚好可以覆盖地球磁场,无需处理,
gmr:
两个磁体之间有一层特殊金属介质,当通电后,金属层的阻抗会发生变化,转化为电信号;
hall:
霍尔效应是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔于1879年在研究金属的导电机制时发现的。
当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象就是霍尔效应。
这个电势差也被称为霍尔电势差。
霍尔效应应使用左手定则判断
gmr和hall磁场强度超过地磁场,因此gmr和hall效应做的地磁传感器还增加了集磁器,提高磁场强度。
硬磁与软磁
磁性材料按照磁化后去磁的难易程度,可分为软磁性材料和硬磁性材料。
磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁材料,不容易去磁的物质叫硬磁材料。
一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。
硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料,也称为永磁材料或恒磁材料。
硬磁对地球磁场的影响:
地球磁场投射到平面一般是个圆,硬磁会影响地磁场投射的圆心位置,使圆心位置发生漂移;
软磁对地球磁场的影响:
会使地球磁场投射平面变成椭圆
地磁的摆放:
远离磁性强的器件,如硬磁;
也不要放置离软磁折边近的地方,折边去容易磁化,对地球磁场产生影响
三轴加速度传感器的技术原理与市场前景分析
技术分类:
测试与测量|2014-06-17
意法半导体公司模拟、功率与微机电组件产品市场经理郁正德:
ednchina
目前,随着ipod、iphone、sonyps3,以及wii等游戏和娱乐类系列消费类产品的成功和热销,业界普遍预测微机电系统类产品将成为半导体行业的下一个高速增长点。
mems带来的的操作、功耗,和尺寸上的革命性变革是其成功进入消费类电子市场的关键。
其使更具创新性的电子产品设计成为可能,而且能给用户带来全新的使用体验。
以上提到的产品中都应用了加速度传感器作为动作操控和ui操作的接收装置。
在wii和ps3中,加速度传感器可以灵敏地感测游戏者的动作,并将其转换为游戏中的虚拟人物、物品或交通工具的动作和状态等并显示在画面中。
ipod和iphone中的加速度传感器则可以根据用户的动作而相应地对菜单进行操作,例如调整页宽和改变内容显示方向等。
目前3轴加速度传感器的单位售价已降至1.5美元以下,相信在更大的需求量条件下有望突破1美元。
较低的成本在以价格为主导的消费电子市场必将成为优势之一。
车身安全、控制及导航系统中的应用
加速度传感器在进入消费电子市场之前,实际上已被广泛应用于汽车电子领域,主要集中在车身操控、安全系统和导航,典型的应用如汽车安全气囊、abs防抱死刹车系统、电子稳定程序、电控悬挂系统等。
目前车身安全越来越得到人们的重视,汽车中安全气囊的数量越来越多,相应对传感器的要求也越来越严格。
整个气囊控制系统包括车身外的冲击传感器、安置于车门、车顶,和前后座等位置的加速度传感器、电子控制器,以及安全气囊等。
电子控制器通常为16位或32位mcu,当车身受到撞击时,冲击传感器会在几微秒内将信号发送至该电子控制器。
随后电子控制器会立即根据碰撞的强度、乘客数量及座椅/安全带的位置等参数,配合分布在整个车厢的传感器传回的数据进行计算和做出相应评估,并在最短的时间内通过电爆驱动器启动安全气囊保证乘客的生命安全。
除了车身安全系统这类重要应用以外,目前加速度传感器在导航系统中的也在扮演重要角色。
专家预测便携式导航设备将成为中国市场的热点
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大三 暑期 传感器 原理 实习 报告