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澳门赌场压力传感器实验

发布日期:2020-10-31 09:57

  仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 压力传感器实践模块 ? 唐军: .cn ? 郑永秋: ? 潘梓文: ? 李鑫: .cn 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 实验要求: ? 了解压力传感器及调理电路工作原理。 ? 掌握Protel99SE软件的操作。 ? 画出电路原理图。 ? 画出PCB版并进行手动布线。 ? 通过更改器件参数达到实验要求。 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 应用背景 随着现代科学技术的飞速发展,压力传 感器在水利水电、铁路交通、智能建筑 、生产自控、航空航天、军工、石化、 油井、电力、船舶、医疗等多个领域中 有着非常广阔的应用空间。 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 原理背景 压力传感器是一种把非电量转变成电信号的器件,主 要有压电式与压阻式两种,以压阻式为例,说明它的 工作原理:压阻式压力传感器是利用单晶硅材料的压 阻效应和集成电路技术制成的传感器,当力作用于硅 晶体时,晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向 另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化,扰动 了载流子纵向和横向的平均量,从而使硅的电阻率发 生变化。 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 压力传感器应用示意图 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 压阻式压力传感器工艺结构 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 型号选择 ? 本次实验选用压阻式压力传感器作为测量元件,它的测 ? ? ? ? ? ? ? ? 量参数为: 1.量程 0-10bar; 2.使用环境 可在恶劣环境下使用; 3.测量介质 气体; 4.介质温度范围 -50-600; 5.输出信号 0-5V; 6.电器接头 常用的有线Vdc。 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics ? 另外,此传感器具有以下优点: ? ① 频率响应高(例如有的产品固有频率达1.5兆赫以上 ? ? ? ? ),适于动态测量; ② 体积小(例如有的产品外径可达0.25毫米),适于 微型化; ③ 精度高,可达0.1~0.01%; ④ 灵敏高,比金属应变计高出很多倍,有些应用场合可 不加放大器; ⑤ 无活动部件,可靠性高,能工作于振动、冲击、腐 蚀、强干扰等恶劣环境。 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 几种压力传感器实物 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 压力传感器调理电路 的分析与设计 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 开 关 信 号 驱动芯片 ir2184 开关管 电机模块 输出信号 电源模块 传感器调理电路示意图 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 电路原理图: 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 1.电源模块 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电 源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单 的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要 经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流 电,应该先把 220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电, 最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设 备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。 在我们的传感器电路中,芯片需要+5V供电,而我们设计电源为10V,因此, 需要一个电源模块把外部电源转换成+5V稳定直流电。 仪器与电子学院 School of Instrument and Electronics 1.1电源模块芯片选用及设计 LM1117是一个低压差电压调节器系列。其压差在1.2V输出,负载电流为 800mA时为1.2V。它与国家半导体的工业标准器件LM317有相同的管脚排 列。LM1117有可调电压的版本,通过2个外部电阻可实现1.25~13.8V输出 电压范围。另外还有5个固定电压输出(1.8V、2.5V、2.85V、3.3V和5V) 的型号。 LM1117提供电流限制和热保护。是电池供电和便携式计算机的最佳选 择。电路包含1个齐纳调节的带隙参考电压以确保输出电压的精度在±1% 以内。LM1117系列具有LLP、TO-263、SOT-223、TO-220和TO-252 D-PAK 封装。输出端需要一个至少10uF的钽电容来改善瞬态响应和稳定性。 因此,我们选用1117-5组成电源模块为电路提供+5V直流稳压供电。 仪器与电子学院 School of Instrum

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