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第13章传感器的综合应用—小制作学习目的u掌握传感器的应用技术u了解传感器与检测电路的调试方法9/9/20232

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第13章传感器的综合应用—小制作u随着科学技术的发展，传感器几乎渗透到所有的技术领域，如工业生产、宇宙开发、海洋探索、环境保护、资源利用、医学诊断、生物工程、文物保护等等广泛领域，并逐渐深入到人们的生活中。u本章仅列举传感器在部分检测与控制中的应用，通过这些简单的制作，使读者充分掌握传感器的工作原理及其应用，加深对传感器的理解。9/9/20234

第13章传感器的综合应用—小制作13.1电阻应变式力传感器制作的数显电子秤u该电子秤是根据应变式传感器的工作原理制作的数字式电子秤，具有准确度高，易于制作、成本低、体积小巧、实用等特点。u其分辨率为1g，在2kg的量程范围内经仔细调校，测量精度可达0.5%。9/9/20235

第13章传感器的综合应用—小制作13.1.1工作原理数显面板提供1.22V基准电压，经R、R及RP分压562后作为A/D转换器的参考电压A/D转换器电阻应变式传感器，采用E350-2AA箔式电阻应变片，其常态阻值为350?放大电路9/9/20236图13-1数显电子秤电路原理图

第13章传感器的综合应用—小制作13.1.2元件选择uIC选用ICL7126集成块；1uIC、IC选用高精度低温漂精密运放OP07；23uIC选用LM385-1.2V集成块。4u传感器R选用E350-2AA箔式电阻应变片，其常态阻值为1350?。u各电阻元件选用精密金属膜电阻。uRP选用精密多圈电位器，RP、RP经调试后可分别用1精密金属膜电阻代替。23u电容C选用云母电容或瓷介电容。19/9/20237

第13章传感器的综合应用—小制作13.1.3制作与调试u该数显电子秤外形可参考图13-2形式。其中形变刚件可用普通钢锯条制作，其方法是：首先将锯条打磨平整，再将锯条加热至微红，趁热加工成“U”形，并在对应位置钻孔，以便以后安装；然后再将其加热至橙红色（700～800℃），迅速放入冷水中淬火，以提高其硬度和强度；最后进行表面处理工艺。有条件时，可采用如图13-3所示的准S型传感器。秤钩可用清理胶粘接于钢件底部。应变片则用专用应变胶粘接于钢件变形最大的部位（内侧正中），这时其受力变化与其阻值变化刚好相反。拎环用活动链条与秤体连接，以便使用时秤体能自由下垂，同时拎环还应与秤体在同一图13-2垂线上。8图13-3准S型传感器9/9/2023

第13章传感器的综合应用—小制作调试u在调试时，应准备1kg及2kg标准砝码各一个，调试过程如下：u零位调整。首先在秤体自然下垂无负载时调整RP，使显示器读数1为零。u满量程调整。当秤承担满量程重量时（如2kg），调整RP，使显2示器读数为满量程值。u中间位置调整：当秤钩下悬挂1kg的标准砝码时，调整RP，使显3示器读数为1.000。u重复第2、3步，直到满足要求为止。u最后准确测量PR、RP电阻值，并用精密金属膜电阻代替。23uRP引出表外，以便于测量前调零之用。19/9/20239

第13章传感器的综合应用—小制作13.2敲击式电子门铃u该敲击式电子门铃是用压电传感器作为检测元件的。u其特点是：当有客人来访时，只要用手轻轻敲击房门，室内的电子门铃就会发出清脆的“叮咚”声。工作可靠、实用性强。9/9/202310

第13章传感器的综合应用—小制作13.2.1工作原理单稳态触发器脉冲计数器拾音放大器音乐发生器压电陶瓷片图13-4敲击式电子门铃电路音频放大器压电陶瓷片BC固定在房门内侧上，当有人敲击门时，BC受到机械振动后，其两端产生感应电压（压电效应），该电压经VT放大后，作为触发电平加至1IC和IC的CP端，使单稳态触发器翻转，IC的输出端输出低电平脉冲给IC121的R端，IC开始对敲击脉冲进行计数。延时约1s后，IC的输出端恢复为高22电平，IC停止计数。当1s内敲击脉冲超过3次时，IC的输出端会产生高电12平脉冲，触发音乐集成电路IC工作，IC的O/P端输出音乐电平信号，该信2339/9/2号023VT和VT放大后，推动扬声器BL发出“叮咚”声。1123

第13章传感器的综合应用—小制作13.2.2元器件选择uR～R均选用RTX-1/8W碳膜电阻器。17uC～C均选用涤纶电容器或独石电容器；C～C均选用CD11-16V的I346电解电容器。uVT用9014或3DG8型硅NPN小功率三极管，要求电流放大系数?≥150；1VT选用9013或3DG12、3DK4型硅NPN中功率三极管，要求电流放大2系数?≥100；VT选用9012型硅P