传感器原理与应用 刘爱华课后答案：《传感器原理与应用技术》高清PDF

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作者：刘爱华，满宝元编著
出版：北京：人民邮电出版社
页数：195 ? 真实服务 非骗流量
出版时间：2006.10 （求助前请核对清楚）
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传感器原理与应用技术第二版课后答案刘爱华【篇一:半导体传感器应用电路设计】程设计2012年6月25任务书课程传感器课程设计题目半导体传感器应用电路设计专业测控技术与仪器姓名学号主要内容:利用温度传感器和热电偶设计制作一个温度测量系统。参考利用半导体温度传感器ad590和单片机技术设计制作一个显示室温的数字温度计的设计提示与分析。进一步了解有关温度传感器的工作原理,制定设计方案,确定温度传感器的型号等参数,掌握温度的检测方法。基本要求:、详细了解所选用的温度传感器的工作原理,工作特性等、设计合理的信号调理电路,并列出制作该装置的元器件。主要参考资料:刘爱华,满宝元.传感器原理与应用技术[m].北京:人民邮电出版社,2006.45-48.王雪文,张志勇.传感器原理及应用[m].北京:航空大学出版社,2004.27-34.张福学.现代实用传感器电路[m].北京:中国计量出版社,1997.16-24.缪家鼎,徐文娟,牟同升.光电技术[m].杭州:浙江大学出版社,1987.22-27.完成期限2012.6.25—2012.6.29指导教师专业负责人2012年6月25日摘要传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。半导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性制成的。半导体具有很宽的温度反应特性,各种半导体的温度反应区段不同。利用半导体温度传感器ad590设计制作一个温度测量系统,ad590是一种集成温度传感器,其实质是一种半导体集成电路。集成温度传感器的线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便,得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。关键词:关键词传感器;半导体;温度传感器;ad590目录一、设计要求 1二、方案设计 1、方案说明 1、方案论证 2三、 传感器工作原理 2四、 电路的工作原理 2五、 单元电路设计、参数计算和器件选择 3、单元电路设计 4、参数计算 6、器件选择 6六、 总结 7半导体传感器应用电路设计一、设计要求参考下面的利用半导体温度传感器ad590和单片机技术设计制作一个显示室温的数字温度计的设计提示与分析。用单片机和ad芯片进行信号的采集等相关处理,要有 protel画的硬件接线原理图、利用c语言在单片机开发软件中编写相关程序,并对单片机的程序制作详细解释。二、方案设计1、方案说明1、方案一利用热敏电阻测量温度,热敏电阻的电阻值随温度变化而改变,通过测量其阻值推算出被测物体的温度,利用此原理构成的传感器就是电阻温度传感器,这种传感器主要用于 -200—500C温度范围内的温度测量。纯金属是热电阻的主要制造材料,热电阻的材料应具有以下特性:电阻温度系数要大而且稳定,电阻值与温度之间应具有良好的线性关系;电阻率高,热容量小,反应速度快;材料的复现性和工艺性好,价格低;在测温范围内化学物理特性稳定。2、方案二ad590是一种集成温度传感器,其实质是一种半导体集成电路。它利用晶体管的b-e结压降的不饱和值vre与热力学温度t和通过发射极电流i的下述关系实现对温度的检测。ktlni(1)qvre?式中:k--是波耳兹曼常数;q--是电子电荷绝对值。集成温度传感器的线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便,得到广泛应用。集成温

传感器原理与应用 刘爱华课后答案：传感器原理与应用技术第二版课后答案刘爱华

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1、传感器原理与应用技术第二版课后答案刘爱华【篇一：半导体传感器应用电路设计】程 设 计2012 年 6 月 25任务书课程 传感器课程设计题目半导体传感器应用电路设计专业 测控技术与仪器 姓名学号主要内容：利用温度传感器和热电偶设计制作一个温度测量系统。参考利用半导体温度传感器 ad590 和单片机技术设计制作一个显示室温的数字温度计的设计提示与分析。进一步了解有关温度传感器的工作原理，制定设计方案，确定温度传感器的型号等参数，掌握温度的检测方法。基本要求：1、详细了解所选用的温度传感器的工作原理，工作特性等2、设计合理的信号调理电路，并列出制作该装置的元器件。主要参考资料：1 刘爱华，满宝元 。

2、.传感器原理与应用技术 m. 北京：人民邮电出版 社，2006.45-48.2 王雪文，张志勇 .传感器原理及应用 m. 北京：航空大学出版社， 2004.27-34.3 张福学 .现代实用传感器电路 m. 北京：中国计量出版社， 1997.16-24.4 缪家鼎，徐文娟，牟同升 .光电技术 m. 杭州：浙江大学出版社， 1987.22-27.完成期限 2012.6.25 2012.6.29指导教师专业负责人2012 年 6 月 25 日摘 要传感器属于信息技术的前沿尖端产品 ,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域 ,数量高居各种传感器之首。半 导体传感器是利用某些半导体。

3、的电阻随温度变化而变化的特性制成 的。半导体具有很宽的温度反应特性 ,各种半导体的温度反应区段不 同。利用半导体温度传感器 ad590 设计制作一个温度测量系统,ad590 是一种集成温度传感器，其实质是一种半导体集成电路。集成温度传感器的线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便，得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。关键词：关键词传感器；半导体；温度传感器； ad590目 录一 、设计要求 . 1二、方案设计 . 11、方案说明 . 12、方案论证 . 2三、传感器工作原理 . 2四、电路的工作原理 . 2五、单元电路设计、参数计算和器件选择 . 31、单元。

4、电路设计 . 42、参数计算 . 63、器件选择 . 6六、总结 . 7半导体传感器应用电路设计一 、设计要求参考下面的利用半导体温度传感器 ad590 和单片机技术设计制作一个显示室温的数字温度计的设计提示与分析。用单片机和 ad 芯片进 行信号的采集等相关处理，要有 protel 画的硬件接线原理图利用c 语言在单片机开发软件中编写相关程序，并对单片机的程序制作详细解释。二、方案设计 1、方案说明1、方案一利用热敏电阻测量温度，热敏电阻的电阻值随温度变化而改变，通过测量其阻值推算出被测物体的温度，利用此原理构成的传感器就是电阻温度传感器，这种传感器主要用于 -200 500温度范围内的温度。

5、测量。纯金属是热电阻的主要制造材料，热电阻的材料应具有以下特性：电阻温度系数要大而且稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系；电阻率高，热容量小，反应速度快；材料的复现性和工艺性好，价格低；在测温范围内化学物理特性稳定。2、方案二ad590 是一种集成温度传感器，其实质是一种半导体集成电路。它利用晶体管的 b-e 结压降的不饱和值 vre 与热力学温度 t 和通过发射极电流 i 的下述关系实现对温度的检测。ktlni （1）qvre?式中： k-是波耳兹曼常数；q- 是电子电荷绝对值。集成温度传感器的线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便，得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电。

6、压输出和电流输出两种。电压输出型的灵敏度一般为 10mv/k ，温度 0k 时输出 0，温度 25时输出 2.9815v 。电流【篇二：三轴加速度传感器设计】明书学 院： 专业： 学 生 姓 名： 课程设计题目：起 迄 日 期: 课程设计地点 : 指 导 教 师: 专 业 负 责 人：学 号：下达任务书日期 :2014 年 6 月 13 日目 录1、课程设计目的综合应用模电、数电、微机原理、单片机原理、传感器原理及应用和专业知识，通过理论与实践相结合，掌握所学知识的综合应用方法，培养和提高解决本专业实际工程问题的能力。2、课程设计内容和要求2、1 设计要求： 1. 文献检索和综述；2. 掌握三。

7、轴加速度传感器的工作原理；3. 画出传感器装配结构图；用 protel 绘制原理图； 4. 所写说明书格式规范，内容完整； 5. 参加答辩。 2.2、设计内容：1. 设计传感器整体结构；4. 以 adxl345 三轴加速度计为模型，设计测量电路，给出电路元件参数； 5. 基于单片机的采集与显示电路方案设计； 6. 用 adxl345 搭建测试系统，仿真实验处理结果。3、设计方案及实现情况3.1、设计思路根据题目要求，首先要对传感器整体结构进行设计，以满足adxl345 三轴加速度计运行的环境；其次，选择合适的通信方式使单片机与传感器能正常通信传输数据；最后，对单片机外围结构进行设计，使单片机能。

8、正常工作，编写合适的 c 语言程序，使传感器传输的数据能够在外围器件上显示出来。 3.2、工作原理及框图（1）工作原理adxl345 三轴加速度计能够将三个方向的加速度 g 储存在其内部寄存其中，所以，通过适当控制指令以及与单片机 ?2? 通信，就可将其传输到单片机中，然后对其进行编译。显示模块这里使用的是lcd1602, 编译后的数据传送到与 lcd1602 相连的 i/o 口，通过读写指令就可显示出数据。每当 adxl345 三轴加速度计记录数据发生变化时，就更新 lcd1602 中显示的数据，这样就达到了基于单片机的采集与显示电路的设计。（2）系统框图图 1系统框图3.3、主要电路模块的。

9、使用（1）adxl345 电源模块由于 adxl345使用的是 3.3v供电电源，所以要对 5v 输入电源就行转化，这里使用的是 rt9161 电源芯片，比 1117 更低的压降 ,更快的负载相应速度，非常适合高噪声电源环境。如图 2，当输入电压为 5v 时，输出为 3.3v, 电路中所接的电容起滤波的作用。图 2 rt9161 电源模块（2）adxl345 加速度计模块图 3 adxl345 引脚图 表 1 引脚功能表在本实验中，如图 4，使用的是 spi 通信，采用 3 线连接，片选接地，sdio 和 sclk 与单片机相连进行通信。 adxl345图 4 spi 通信接口【篇三：由霍尔传。

10、感器组成的公交车门装置】2009 级单片机 课程设计 单片机课程设计报告书课题名称 公共汽车门是否关闭检测装置姓 名 学 号院、系、部专 业指导教师 电气工程系 电气工程及其自动化2013 年 1 月 3 日公共汽车门是否关闭检测装置一、设计目的利用与非门与 3 片霍尔传感器构成车门状态指示电路，用来实现检测汽车车门是否关好，以保证行车安全。二、设计要求13 片霍尔传感器分别装在汽车的三个门框上，当车门开着时，磁钢远离霍尔传感器，故霍尔传感器输出高电平；门 1、门 2、门 3 只要有一个门开着，就有一个霍尔传感器输出高电平，后续或非门输出低电平，红灯亮（ led ）表示车门未关好。2.当绿灯亮。

11、，表示车门全关好，司机可以放心开车。三、硬件电路设计3.1 实验设计结构图图 3-1 系统结构框图3.2 霍尔效应所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。如果在一块矩形半导体薄片上沿 x轴方向通以电流，在 z 轴方向上加磁场 b，则在垂直于电流和磁场的方向(即 y 轴方向 )上产生电势差 vh ，这一现象称为霍尔效应。 vh 称为霍尔电压。产生霍尔效应的原因是形成电流的做定向运动的带电粒子即载流子（ n 型半导体中的载流子是带负电荷的电子， p 型半导体中的载流子是带正电荷的空穴）在磁场中所受到的洛伦兹力作用而产生的。图 3-2-1 霍尔效应原理。

12、图3.3 霍尔传感器本设计采用的霍尔元件是 oh137 。oh137 霍尔开关电路是为了适用客户低成本高性能要求开发生产的系列产品，其应用领域广泛，性能可靠稳定。电路内部由反向电压保护器、电压调整器，霍尔电压发生器，差分放大器，史密特触发器和集电极开路输出级组成，能将变化的磁场讯号转换成数字电压输出。该产品的特点是其一致性好、灵敏度可按照客户要求定制、电路可和各种逻辑电路直接接口，可实现很多功能，如无触点开关、位置检测、速度检测、流量检测等。本设计采用此霍尔元件来检测公共汽车的门是打开和关闭状态。 (a) (b)图 3-2-2 霍尔传感器外观图 (a)和引脚图（ b）1引脚 1 接高电平 12。

13、v 高电平2引脚 2 接地3引脚 3 输出电压3.4 三极管 是常见的 npn 型小功率晶体三极管，在各种放大电路中经常看到它，应用范围很广，主要用于高频放大。8050 三极管的类型是开关型，其材料是硅，最大集存器电流为 0.5a，直流电增益为 10 to 60 ，功耗为 625 mw ，最大集存器发射电（vceo ）为 25，频率为 150 khz 。本设计中用三级管作为开关管，使电路处于开通或关断状态。工作时，保证三极管 ube=0.7v3.5 发光二极管发光二极管简称为 led 。由镓与砷、磷的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二。

14、极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为 led 。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。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。本电。

15、路中发光二极管的作用是显示公交门的开与关的状态。若公交门开则显示红色，反之则选择绿色。二极管的参数选择编辑本段限流电阻计算公式 r=（euf）/if 。式中 e 为经过保护电阻分压后的电压， uf 为 led 的正向压降， if 为 led 的一般工作电流， led （红色）工作电压是 22.3v ，led （绿色）工作电压是 33.2v 。工作电流是 if=20ma 。电阻的选择四、课程设计内容4.1 检测装置原理图图 4-1 检测装置原理图器件清单： s137 霍尔元件（ 3 个）， 7427ttl 或非门（ 1 个），三极管（2 个一 npn 型一 pnp 型），发光二极管（一个红色，。

16、一个绿色），电阻（ 7 个）4.2 原理与现象分析实验总体电路构造方案比较简单，主要包括霍尔传感器和显示部分（二极管）。通过霍尔传感器将车门的开关转换为电信号。三片霍尔传感器分别装在汽车的 3 个门的门框上，在车门上的适当位置各固定一块磁钢。（ 1）当磁钢远离霍尔传感器，输出的是高电平，若三个门中有一个未关好，则或非门输出为低电平，此时三极管 pnp 三极管的基极有电流流过， pnp 三极管导通，红灯亮，表示还有门未关好，其他几个同理；（ 2）当所有门均关好时，当所有门均关好时，则或非门输出为高电平，三极管 vt1 的基极没有电流流过，vt1 处于截止状态，电流只能通过电阻 r6 ，流向 vt4 的基极，此时vt4 导通，则绿灯亮，这种状态表示门都关好，司机可以放心开车；（3）另外图中的三极管起到开关的作用，电阻起到对三极管和发光二极管的限流保护作用。4.3 仿真结果。

传感器原理与应用 刘爱华课后答案：传感器原理与应用技术第二版课后答案刘爱华（7页）

传感器原理与应用技术第二版课后答案
刘爱华
【篇一：半导体传感器应用电路设计】
程 设 计
2012 年 6 月 25
任务书
课程 传感器课程设计
题目半导体传感器应用电路设计
专业 测控技术与仪器 姓名学号
主要内容：
利用温度传感器和热电偶设计制作一个温度测量系统。参考利用半
导体温度传感器 ad590 和单片机技术设计制作一个显示室温的数字
温度计的设计提示与分析。进一步了解有关温度传感器的工作原理，
制定设计方案，确定温度传感器的型号等参数，掌握温度的检测方
法。
基本要求：
1、详细了解所选用的温度传感器的工作原理，工作特性等
2、设计合理的信号调理电路，并列出制作该装置的元器件。
主要参考资料：
[1] 刘爱华，满宝元 .传感器原理与应用技术 [m]. 北京：人民邮电出版 社，2006.45-48.
[2] 王雪文，张志勇 .传感器原理及应用 [m]. 北京：航空大学出版社， 2004.27-34.
[3] 张福学 .现代实用传感器电路 [m]. 北京：中国计量出版社， 1997.16-24.
[4] 缪家鼎，徐文娟，牟同升 .光电技术 [m]. 杭州：浙江大学出版社， 1987.22-27.
完成期限 2012.6.25 —2012.6.29
指导教师
专业负责人
2012 年 6 月 25 日
摘 要
传感器属于信息技术的前沿尖端产品 ,尤其是温度传感器被广泛用于
工农业生产、科学研究和生活等领域 ,数量高居各种传感器之首。半 导体传感器是利用某些半导体的电阻随温度变化而变化的特性制成 的。半导体具有很宽的温度反应特性 ,各种半导体的温度反应区段不 同。利用半导体温度传感器 ad590 设计制作一个温度测量系
统,ad590 是一种集成温度传感器，其实质是一种半导体集成电路。
集成温度传感器的线性度好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用
方便，得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和
电流输出两种。
关键词：关键词传感器；半导体；温度传感器； ad590
目 录
一 、设计要求 ................................................... 1
二、方案设计 .................................................... 1
1、方案说明 .................................................... 1
2、方案论证 .................................................... 2
三、传感器工作原理 .............................................. 2
四、电路的工作原理 .............................................. 2
五、单元电路设计、参数计算和器件选择 ............................ 3
1、单元电路设计 ................................................ 4
2、参数计算 .................................................... 6
3、器件选择 .................................................... 6
六、总结 ....................................................... 7
半导体传感器应用电路设计
一 、设计要求
参考下面的利用半导体温度传感器 ad590 和单片机技术设计制作一
个显示室温的数字温度计的设计提示与分析。用单片机和 ad 芯片进 行信号的采集等相关处理，要有 protel 画的硬件接线原理图﹑利用
c 语言在单片机开发软件中编写相关程序，并对单片机的程序制作详
细解释。
二、方案设计 1、方案说明
1、方案一
利用热敏电阻测量温度，热敏电阻的电阻值随温度变化而改变，通
过测量其阻值推算出被测物体的温度，利用此原理构成的传感器就
是电阻温度传感器，这种传感器主要用于 -200 —500℃温度范围内的
温度测量。纯金属是热电阻的主要制造材料，热电阻的材料应具有
以下特性：电阻温度系数要大而且稳定，电阻值与温度之间应具有
良好的线性关系；电阻率高，热容量小，反应速度快；材料的复现
性和工艺性好，价格低；在测温范围内化学物理特性稳定。
2、方案二
ad590 是一种集成温度传感器，其实质是一种半导体集成电路。它
利用晶体管的 b-e 结压降的不饱和值 vre 与热力学温度 t 和通过发射
极电流

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