《检测理论及其应用》课程设计报告应变式力传感器的设计及应用 大学论文.doc

《检测理论及其应用》课程设计报告 单 位： 自动化学院 学生姓名： 万志超 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 0821301 学 号： 2013212294 指导老师： 李锐 成 绩： 设计时间：2015年 11月 重庆邮电大学自动化学院制 一、题目：应变式力传感器的设计及应用 二、指导教师：李锐 （电话 三、设计目标及技术要求 用应变片来构成测力传感器在桥梁、建筑物、机械系统等结构工程领域有广泛的应用需求。根据某类检测对象（如振动隔离支座）的结构特点，分析其材料、结构特性和受力特点，选用合适的应变片型号，进行受力计算分析和测量信号分析后，设计应变式力传感器，能设计其测量电路并构成测力系统，对测试的信号进行分析、评价。详细说明应变式力传感器的设计过程、测力系统的工作原理。 四、给定仿真或实验条件 电路仿真软件对测力电路进行仿真计算优化，能够在一定的外加载荷（如低频低振幅激励力）下测试该传感器的特性。 五、具体设计过程要求 1. 确定总体方案：根据设计目标及技术要求完成总体方案设计，包括材料选取、硬件选型及电路器件选型等。 2.详细方案设计：根据所设计的总体方案，根据信号采集原理和硬件选型，设计合理的信号处理电路及软件。 3.传感器的实验：力争完成在外加载荷（如低频低振幅激励力）下传感器的特性测试。 六、仿真、实验结果分析要求等 基于实验测试结果，完成对所制作的传感器及设计的检测系统的信号处理和综合评价。 七、设计的心得体会要求 心得体会部分应反映参与者在本次课程设计中的不同体会。 目 录 1、对设计对象进行概述------------------------------------------------5 2、方案的选择-------------------------------------------------------5 2.1方案的制定-----------------------------------------------------6 2.2 方案的确定-----------------------------------------------------7 3、材料的选择-------------------------------------------------------10 3.1 弹性元件------------------------------------------------------10 3.1.1 弹性元件材料----------------------------------------------10 3.1.2 弹性元件的参数计算----------------------------------------11 3.2 应变片的选择--------------------------------------------------11 3.2.1电阻应变片类型的选择--------------------------------------11 3.2.2应变片的材料----------------------------------------------12 3.2.3应变片主要参数 -------------------------------------------14 3.2.4应变片的原理----------------------------------------------15 3.2.5应变片的确定 ---------------------------------------------16 4、单元电路设计与分析-----------------------------------------------17 4.2放大电路的确定------------------------------------------------18 4.3 proteus电路图------------------------------------------------20 5、仿真及电路测试---------------------------------------------------22 5.1 proteus电路仿真测试图----------------------------------------22 5.2仿真结果分析------------