【正文】 波發(fā)生電路的設計 ......................11 零點殘余電壓的調(diào)整 ........................12 交流放大電路 ..............................13 A/D轉換及顯示電路 ........................14 2．軟件執(zhí)行部分的設計 ................................16 2． 1 本系統(tǒng)設計的程序流程圖 ........................16 8051 的 C 語言程序清單 ....................16 結論 .................................................19 參考文獻 .............................................20 前言 前 言 測量技術是實現(xiàn)超精加工的前提和基礎。 開題時間 年 月 日 完成論文時間 年 月 日 專家審 定意見： 系主任簽字： 年 月 日 注： 1．任務書由指導教師填寫后交給學生，要求學生妥善保存。 檢測系統(tǒng)或檢測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。微控制器對它進行信號處理、存儲以及顯示，獲 得較高精度的測量結果，然后按系統(tǒng)組成態(tài)設定的輸出方式，以要求的信號形式將測量結果輸出。 傳感器原理及工程應用設計（論文） 電感式傳感器仿型機床測量電路設計 姓 名： 學 號： 指導教師： 專 業(yè)： 班 級： 中國 2020 年 12 月 2 本科設計（論文）任務書 學生姓名 所在班級 ） 導師姓名 導師職稱 論文題目 電感式傳感器仿形機床測量電路設計 題目 分類 1．應用與非應用類：〇工程 〇科研 〇教學建設 〇理論分析〇模擬 2．軟件 與軟硬結合類：〇軟件〇硬件〇軟硬結合〇非軟硬件 （ 2 類中必須各選一項適合自己題目的類型在〇內(nèi)打√） 主要研究內(nèi)容及指標： 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的銜鐵測頭組成 ,它依據(jù)電磁感應原理工作 .當線圈由高頻電源驅動時 ,其兩路引出端將輸出兩個感應電勢 ,這些信號經(jīng)信號檢出電路綜合后 ,形成在幅值及相位上隨測頭位置而變的電壓信號 ,代表了位移量的大小和方向 .此信號再經(jīng)放大、濾波及整形等初步調(diào)理后，由 A/D轉換器轉換為對應的數(shù)字量送入微控制器。 主要參考文獻： [1] 康華光 .電子技術基礎 [M]. 北京： 高教出版社 ,2020． [2] 胡壽松 .自動控制原理 [M].北京：科學出版社， 2020． [3] 郁有文 .傳感器原理及工程應用 [M].西安 :西安電子科技大學出版社 ,2020. [4] 張福學 .傳感器實用電路 150 例 [M].1993,5 [5] 彭軍 .傳感器與檢測技術 [M].2020,11 [6] 劉瑞新 .單片機原理及應用教程 [M]機械工業(yè)出版社 ,2020. [7] 侯國章 趙學增 審編 測試與傳感技術 [M] 哈爾濱哈爾濱工業(yè)大學出 版社 1998 階段規(guī)劃： 自動檢測與轉換是自動化技術中 重要 的組成部分。帶有微處理機的各種智能化儀表已經(jīng)出現(xiàn)，這類儀表選用微處理機做控制單元，利用計算機可編程的特點，使儀表內(nèi)的環(huán)節(jié)自動地協(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技術自動化推進到一個新水平。 2．此任務書夾于論文扉頁與論文一并裝訂，作為論文評分依據(jù)之。精密加工和超精密加工過程中不僅要對工件和表面質量進行檢驗，而且要檢驗加工設備和基礎元部件的精度，如果沒有權威性的測控技術和儀器，就不能證實所達到的加工質量。因此，位移測量的精密和超精密測量已經(jīng)成為整個超精密加工體系中一項至為關鍵的技術。任何生產(chǎn)過程都可以看作是“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)。所謂自動化，就是用各種技術工具與方法代替人來完成檢測、分析、判斷和控制工作。在實現(xiàn)自動化的過程中，信息的獲取與轉換是極其重要的組成環(huán)節(jié)，只有精確及時地將被控對象的各項參數(shù) 檢測出來并轉換成易于傳送和處理的信號，整個系統(tǒng)才能正常地工作。 檢測系統(tǒng)或檢測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。 傳感器原理及工程應用論文 5 傳感器簡介 傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官；傳感器是獲取信息的主要途徑 與手段；沒有傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)就失去了基礎。從茫茫的太空到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。當被測量不隨時間變化或變化很慢時，可以認為輸入量和輸出量都和時間無關。這時，表示它們之間關系的是一個含有時間變量的微分方程，與被測量相對應的輸出響應特性稱為動態(tài)特性。 電容式位移傳感器根據(jù)被測物體的位移變化轉換為電容變化的一種傳感器，一般用于高頻振動微小位移的測量，與電位式、電感式等多種位移傳感器相比，它的優(yōu)點是：結構簡單；能實現(xiàn)非接觸測量，只要極小的輸入力就能使支極板移動，并且在移動過程中沒有摩擦和反作用力；靈敏度高、分辨力強，能敏感 177。 光柵是一種新型的 位移檢測元件，是把位移變?yōu)閿?shù)字量的位移 數(shù)字轉換裝置。其測量精確度高（可達 1um）光柵傳感器具有抗電磁干擾、耐久性好、準分布式傳感、絕對測量、尺寸小、靈敏度高、精度高、頻帶寬、信噪比高等優(yōu)點，是結構局部健康監(jiān)測最理想的智能傳感元件之一，可以直接或間接（通過某種封裝或靈巧裝置）監(jiān)測應變、溫度、裂縫、位移、振動、腐蝕、應力等物理量，部分取代傳統(tǒng)的測試手段，廣泛用于土木工程、航空航天工業(yè)、船舶工業(yè)、電力工業(yè)、石油化工、核工業(yè)、醫(yī)學等領域。它具有靈敏度高、分辨力大，能測出 177。 25um50mm,測量精度與電容式位移傳達室感器差不多 ,但是它的頻率響應較低 ,不宜于高頻動態(tài)測量。位移傳感器主要應用在自動化裝備生產(chǎn)線對模擬量的智能控制。 設計思路 主要解決問題 該智能電感測微儀的硬件電路主要包括電感式傳感器、正弦波振蕩器、放大器、相敏檢波 器及單片機系統(tǒng)。工件的微小位移經(jīng)電感式傳感器的測頭帶動兩線圈內(nèi)銜鐵移動，使兩線圈內(nèi)的電感量發(fā)生相對的變化。當測頭帶動銜鐵上下移動時，若上線圈的電感量增加，下線圈的電感量則減少；若上線圈的電感量減少，下線 圈的電感量則增加。此信號經(jīng)放大，由相敏檢波器鑒出極性，得到一個與銜鐵位移相對應的直流電壓信號， 經(jīng) A/D轉換器輸入到單片機，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理進行顯示。所以在實際工作中常采用差動形式，這樣既可以提高傳感器的靈敏度，又可以減 小測量誤差。采用差動式結構除了可以改善線性、提高靈敏度外，對外界影響，如溫度的變化、電源頻率的變化等也基本上可以相互抵消，銜鐵承受的電磁吸力也較小，從而減小了測量誤差。理想情況是在零點時，兩個次級線圈感應電壓大小相等方向相反，差動輸出電壓為零實際情況是兩組次級線圈的不對稱鐵心的BH曲線的非線性，以及激勵電源存在的高次諧波等因素引起零點處 U≠ 0知。零點殘余電壓的存在，使傳感器的靈敏度降低，分辨率變差和測量誤差增大。 整體的方框圖與工作原理 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的銜鐵測頭組成 ,它依據(jù)電磁感應原理工作 .當線圈由高頻電源驅動時 ,其兩路引出端將輸出兩個感應電勢 ,這些信號經(jīng)信號檢出電路綜合后