【正文】 傳感器原理及工程應(yīng)用設(shè)計(jì)（論文）電感式傳感器仿型機(jī)床測(cè)量電路設(shè)計(jì)姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 中國(guó)2011 年 12 月 本科設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名所在班級(jí)）導(dǎo)師姓名 導(dǎo)師職稱(chēng)論文題目電感式傳感器仿形機(jī)床測(cè)量電路設(shè)計(jì)題目分類(lèi)214。214。1．應(yīng)用與非應(yīng)用類(lèi)：〇工程 〇科研 〇教學(xué)建設(shè) 〇理論分析〇模擬2．軟件與軟硬結(jié)合類(lèi)：〇軟件〇硬件〇軟硬結(jié)合〇非軟硬件（2類(lèi)中必須各選一項(xiàng)適合自己題目的類(lèi)型在〇內(nèi)打√）主要研究?jī)?nèi)容及指標(biāo)： 電感式位移傳感器元件由靜止的螺管線圈和可在線圈上移動(dòng)的銜鐵測(cè)頭組成,其兩路引出端將輸出兩個(gè)感應(yīng)電勢(shì),這些信號(hào)經(jīng)信號(hào)檢出電路綜合后,形成在幅值及相位上隨測(cè)頭位置而變的電壓信號(hào),、濾波及整形等初步調(diào)理后，由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)字量送入微控制器。微控制器對(duì)它進(jìn)行信號(hào)處理、存儲(chǔ)以及顯示，獲得較高精度的測(cè)量結(jié)果，然后按系統(tǒng)組成態(tài)設(shè)定的輸出方式，以要求的信號(hào)形式將測(cè)量結(jié)果輸出。主要參考文獻(xiàn)：[1] [M]. 北京：高教出版社,2000．[2] [M].北京：科學(xué)出版社，2001．[3] [M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2003.[4] [M].1993,5[5] [M].2003,11[6] [M]機(jī)械工業(yè)出版社,2004.[7] 侯國(guó)章 趙學(xué)增 審編 測(cè)試與傳感技術(shù)[M] 哈爾濱哈爾濱工業(yè)大學(xué)出 版社 1998 階段規(guī)劃：自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換是自動(dòng)化技術(shù)中重要的組成部分。檢測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)裝置目前正迅速地由模擬式、數(shù)字式向智能化方向發(fā)展。帶有微處理機(jī)的各種智能化儀表已經(jīng)出現(xiàn)，這類(lèi)儀表選用微處理機(jī)做控制單元，利用計(jì)算機(jī)可編程的特點(diǎn)，使儀表內(nèi)的環(huán)節(jié)自動(dòng)地協(xié)調(diào)工作，并且具有數(shù)據(jù)處理和故障診斷功能，成為一代嶄新儀表把檢測(cè)技術(shù)自動(dòng)化推進(jìn)到一個(gè)新水平。開(kāi)題時(shí)間 年 月 日完成論文時(shí)間年 月 日專(zhuān)家審定意見(jiàn)：系主任簽字：年 月 日注：1．任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)后交給學(xué)生，要求學(xué)生妥善保存。2．此任務(wù)書(shū)夾于論文扉頁(yè)與論文一并裝訂，作為論文評(píng)分依據(jù)之。2 傳感器原理及工程應(yīng)用論文目錄前 言 4 5 5 5 主要解決問(wèn)題 6 7 7 8051單片機(jī)簡(jiǎn)介 7 10 11 13 14 A/D轉(zhuǎn)換及顯示電路 142．軟件執(zhí)行部分的設(shè)計(jì) 162．1本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的程序流程圖 16 17結(jié)論 19參考文獻(xiàn) 2021 前 言 測(cè)量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)超精加工的前提和基礎(chǔ)。精密加工和超精密加工過(guò)程中不僅要對(duì)工件和表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，而且要檢驗(yàn)加工設(shè)備和基礎(chǔ)元部件的精度，如果沒(méi)有權(quán)威性的測(cè)控技術(shù)和儀器，就不能證實(shí)所達(dá)到的加工質(zhì)量。加工和檢測(cè)是不可分的，測(cè)量是對(duì)加工的支持，無(wú)論多么精密的加工，都必須用更為精密的測(cè)量技術(shù)作保障。因此，位移測(cè)量的精密和超精密測(cè)量已經(jīng)成為整個(gè)超精密加工體系中一項(xiàng)至為關(guān)鍵的技術(shù)。檢測(cè)技術(shù)和裝置是自動(dòng)化系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。任何生產(chǎn)過(guò)程都可以看作是“物流”和“信息流”組合而成，反映物流的數(shù)量、狀態(tài)和趨向的信息流則是人們管理和控制物流的依據(jù)。人們?yōu)榱擞心康牡剡M(jìn)行控制，首先必須通過(guò)檢測(cè)獲取有關(guān)信息，然后才能進(jìn)行分析判斷以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。所謂自動(dòng)化，就是用各種技術(shù)工具與方法代替人來(lái)完成檢測(cè)、分析、判斷和控制工作。一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)通常由多個(gè)環(huán)節(jié)組成，分別完成信息獲取、信息轉(zhuǎn)換、信息處理、信息傳送及信息執(zhí)行等功能。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過(guò)程中，信息的獲取與轉(zhuǎn)換是極其重要的組成環(huán)節(jié)，只有精確及時(shí)地將被控對(duì)象的各項(xiàng)參數(shù)檢測(cè)出來(lái)并轉(zhuǎn)換成易于傳送和處理的信號(hào)，整個(gè)系統(tǒng)才能正常地工作。因此，自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換是自動(dòng)化技術(shù)中不可缺少的組成部分。檢測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)裝置目前正迅速地由模擬式、數(shù)字式向智能化方向發(fā)展。帶有微處理機(jī)的各種智能化儀表已經(jīng)出現(xiàn)，這類(lèi)儀表選用微處理機(jī)做控制單元，利用計(jì)算機(jī)可編程的特點(diǎn)，使儀表內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)自動(dòng)地協(xié)調(diào)工作，并且具有數(shù)據(jù)處理和故障診斷功能，成為一代嶄新儀表，把檢測(cè)技術(shù)自動(dòng)化推進(jìn)到一個(gè)新水平。 傳感器是人類(lèi)五官的延長(zhǎng)，又稱(chēng)之為電五官；傳感器是獲取信息的主要途徑與手段；沒(méi)有傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)就失去了基礎(chǔ)。 傳感器是邊緣學(xué)科開(kāi)發(fā)的先驅(qū)傳感器已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其廣泛的領(lǐng)域。從茫茫的太空到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。傳感器是獲取被測(cè)量信息的元件，其質(zhì)量和性能的好壞直接影響到測(cè)量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確度，衡量其質(zhì)量的特性有許多，主要包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面。當(dāng)被測(cè)量不隨時(shí)間變化或變化很慢時(shí)，可以認(rèn)為輸入量和輸出量都和時(shí)間無(wú)關(guān)。表示它們之間關(guān)系的是一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，在這種關(guān)系的基礎(chǔ)上確定的性能參數(shù)為靜態(tài)特性；當(dāng)被測(cè)量隨時(shí)間變化很快時(shí)，就必須考慮輸人量和輸出量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。這時(shí)，表示它們之間關(guān)系的是一個(gè)含有時(shí)間變量的微分方程，與被測(cè)量相對(duì)應(yīng)的輸出響應(yīng)特性稱(chēng)為動(dòng)態(tài)特性。 位移傳感器主要有以下幾種：電容式位移傳達(dá)室感器、差動(dòng)式電感受式位移傳感器和電阻應(yīng)變式位移傳感器一般用于小位移的測(cè)量（幾微米至毫米）；差動(dòng)變壓器用于中等位移的測(cè)量，這種傳感器在工業(yè)測(cè)量中應(yīng)用得最多；電阻電位器式傳感器適用于較大范圍位移的測(cè)量，但精度不高；感應(yīng)同步器、光柵、磁柵、激光位移傳感器等用于精密檢測(cè)系統(tǒng)的位移的測(cè)量，測(cè)量精度高（可達(dá)1pm )量程也可大到幾米。 電容式位移傳感器根據(jù)被測(cè)物體的位移變化轉(zhuǎn)換為電容變化的一種傳感器，一般用于高頻振動(dòng)微小位移的測(cè)量，與電位式、電感式等多種位移傳感器相比，它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，只要極小的輸入力就能使支極板移動(dòng)，并且在移動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有摩擦和反作用力；靈敏度高、分辨力強(qiáng)，能敏感177。；動(dòng)態(tài)響應(yīng)好；能在惡劣環(huán)境中（高、低溫，各種形式的輻射等）工作。光柵是一種新型的位移檢測(cè)元件，是把位移變?yōu)閿?shù)字量的位移數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置。它主要用于高精度直線位移和角位移的數(shù)字檢測(cè)系統(tǒng)。其測(cè)量精確度高（可達(dá)1um）光柵傳感器具有抗電磁干擾、耐久性好、準(zhǔn)分布式傳感、絕對(duì)測(cè)量、尺寸小、靈敏度高、精度高、頻帶寬、信噪比高等優(yōu)點(diǎn)，是結(jié)構(gòu)局