传感器实习总结

1 / 29 传感器实习总结 实训报告 学了一学期的传感器，在最后期末的时候我们也参加了传感器这一学科的实训，收获还是颇多。 在做测试技术的实验前 ,我以为不会难做 ,就像以前做物理实验一样 ,做完实验 ,然后两下子就将实验报告做完 .直到做完测试实验后 ,才知道其实并不容易做 ,但学到的知识与难度成正比 ,使我们受益匪浅 .做实验时 ,最重要的是一定要亲力亲为 ,务必要将每个步骤 ,每个细节弄清楚 ,弄明白 ,这样 ,也会有事半功倍的效果。 实验就是使我们加深理解所学基础知识，掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围 ;具有测试系统的选择及应用能力 ;具有实验数据处理和误差分析能 力 ;得到基本实验技能的训练与分析能力的训练，使我们初步掌握测试技术的基本方法，具有初步独立进行机械工程测试的能力，对各门知识得到融会贯通的认识和掌握，加深对理论知识的理解。更重要的是能够提高我们的动手能力。 2 / 29 这次实习的却让我加深了对各种传感器的了解和它们各自的原理，而且还培养我们分析和解决实际问题的能力。 在做实验的时候，连接电路是必须有的程序，也是最重要的，而连接电路时最重要的就是细心。我们俩最开始做实验的时候，并没有多注意，还是比较细心，但当我们把电路连接好通电后发现我们并不能得到数据，不管怎么调节都不对，后来才知道是我们电路连接错了，然后我们心里也难免有点失落，因为毕竟是辛辛苦苦连了这么久的电路居然是错了，最后我们就只有在认真检查一次，看错啊你处在哪里。有了这次的经验下次就更加细心了。以上就是我们组两人对这次实训最大的感触，下次实训虽然不是一样的学科，但实验中的经验和感受或许会有 相似的，我们会将这次的经验用到下次，经验不断积累就是我们实训最大的收获。 实训报告 学了一学期的传感器，在最后期末的时候我们也参加了传感器这一学科的实训，收获还是颇多。 在做测试技术的实验前 ,我以为不会难做 ,就像以前做物理3 / 29 实验一样 ,做完实验 ,然后两下子就将实验报告做完 .直到做完测试实验后 ,才知道其实并不容易做 ,但学到的知识与难度成正比 ,使我们受益匪浅 .做实验时 ,最重要的是一定要亲力亲为 ,务必要将每个步骤 ,每个细节弄清楚 ,弄明白 ,这样 ,也会有事半功倍的效果。 实验就是使我们加深理解所学基础知识，掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围 ;具 有测试系统的选择及应用能力 ;具有实验数据处理和误差分析能力 ;得到基本实验技能的训练与分析能力的训练，使我们初步掌握测试技术的基本方法，具有初步独立进行机械工程测试的能力，对各门知识得到融会贯通的认识和掌握，加深对理论知识的理解。更重要的是能够提高我们的动手能力。 这次实习的却让我加深了对各种传感器的了解和它们各自的原理，而且还培养我们分析和解决实际问题的能力。 在做实验的时候，连接电路是必须有的程序，也是最重要的，而连接电路时最重要的就是细心。我们俩最开始做实验的时候，并没有多注意，还是比较细心，但当我们把电路连接好通电后发现我们并不能得到数据，不管怎么调节都不对，后来才知道是我们电路连接错了，然后我们心里也难免有点失4 / 29 落，因为毕竟是辛辛苦苦连了这么久的电路居然是错了，最后我们就只有在认真检查一次，看错啊你处在哪里。有了这次的经验下次就更加细心了。 以上就是我们组两人对这次实训最大的感触 ，下次实训虽然不是一样的学科，但实验中的经验和感受或许会有相似的，我们会将这次的经验用到下次，经验不断积累就是我们实训最大的收获。 非 电 量 电 测 技 术 实 验 报 告 系名 称 班 级 学 号 102028237 姓 名 吕 驰 课 程 名 称 传感器实习 指 导 教 师 日 期： 2016 年 12月 18日 一、传感器的现状与发展趋势 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记5 / 29 录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 1.传感器的发展历史及现状 传感器技术的发展历史 传感器技术是 20 世纪的中期才刚刚问世的，在那时与计算机技术和数字控制技术相比，传感技术的发展都落后于它们，不少先进的成果仍停留在实验研究阶段 并没有投入到实 际生产与广泛应用转化率比较低。在国外，传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的，并在早期多用于国家级项目的科研研发以及各国军事科技航空航天领域的试验研究。然而，随着各国机械工业、电子、计算自动化等相关信息化产业的迅猛发展，以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。 我国从 20世纪 60 年代开始传感技术的研究与开发，经过从“ 六五 ” 到 “ 九五 ” 的国家攻关，在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步，初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系，并在数控机床攻关中取6 / 29 得了一批可喜的为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲，它还不能适应我国经济与科技的迅速发展，我国不少传感器信号处理和识别系统仍然依赖进口。同时，我国传感技术产品的市场竞争力优势尚未形成产品的改进与革新速度慢生产与应用系统的创新与改进少。 传感器的分类 传感器可从不同角度分类。从被测量不同 , 分为几何机械量( 例如尺寸、角度、表面参数、位移、速度、加速度、角位移、角速度等 ) , 热工量 ( 例如温度、压力、流量、密度、黏度、质量等 ) , 光学量 ( 强度、功率、波长、频率、相位、速度、脉宽、延迟、折射率、束散角等 ) , 声学量 , 生物参数 , 医学量 ( 生理参数 ) 等。从传感器的输出不同 , 可分为模拟信号 ( 连续波和脉冲波 ) , 数字信号 , 电压和电流等传感器。 传感器技术的国内外研究应用现状 21 世纪是迈向信息化社会的崭新阶段。其中，光电信息学与生物学的迅猛发展已成为这一时期科学技术发展的重要标志。并最有机会寻求更大的突破与飞跃 传感器技术作为7 / 29 一种与现代科学密切相关的新兴学科，在人类迈向新世纪，步入信息化社会的关键阶段想要寻求空前 迅速的发展，很大程度上取决于传感器在这两个前沿领域中的深入研究与广泛应用。 光电传感器的研究应用现状 光电式传感器 (Photoelectric Sensor) 是以光为测量媒介，以光电器件为转换元件的传感器，它具有非接触、响应快、性能可靠等卓越特性。近年来，随着各种新型光电器件的不断涌现，特别是激光技术和图像技术的迅猛发展，光电传感器已成为各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件。在传感器领域的扮演着重要角色，在非接触测量领域占据绝对统治地位。目前，光电式传感器已在国民经济和科学技术各个领域得到广泛的应用，并发挥着越来越重要的作用。 其中，光电器件是将光能转换为电能的一种传感器件，并负责把光信号、红外、可见及紫外光辐射，转变成为电信号、光电器件响应快结构简单，使用方便 而且有较高的可靠性，因此在自动检测、计算机和控制系统中应用广泛。光电式传8 / 29 感器既可以测量光信号，也可以测量其他非光信号，它可以实现对直接引起光源变化的被测量进行测量，也可以对使光路产生变化的被测量进行测量，量电路对光电器件输出的电信号进行放大或转换。 光电传感器在当前科研领域的运用范围很广，影响力巨大，尤其是基于光电传感器技术原理研发和制造出的新型光电传感器已成为当今传感器市场的主流，在国外，光电传感器技术已广泛地运用到各国军事技术、航空航天、检测技术以及车辆工程等诸多领域。例如，军事上，国外激光制导技术迅猛发展，使导弹发射的精度和射中目标的准确性大幅度提高，美国在航空航天领域，研制出了新型高精度高耐性红外测温传感器，使其在恶劣的环境中仍能高精度 测量出运行中的飞行器各部分温度。国外的城市交通管理也大多运用电子红外光电传感器进行路段事故检测和故障排解的指挥。同时，国外现有汽车中常装载有新型光电传感器 如激光防撞雷达、红外夜视装置、测量发动机燃料特性、压力变化并用于导航的光纤陀螺等。 目前我国的光电式传感器在现代研究实力和影响范围上虽不及日本和欧美一些国。但却在研究的种类和样式上取得重大的突破，总体上可分为光电式数字转速表、光电式物位传9 / 29 感器 、视觉传感器以及细丝类物件的在线检测。同时，基于光电传感器技术的科技设备已在我国被广泛地应用于多种军事领域，其中较为广泛的应属紫外告警系统，它为探测来袭导弹提供了一个极其有效的手段。 生物传感器的研究现状 生物传感器技术是指用生物活性材料作为感受器，通过其生化效应来检测被测量的传感器 。生物传感器的原理主要由两大部分组成，生物功能物质的分子识别部分和转换部分。前者的作 用是识别被测物质，当生物传感器的敏感膜与被测物接触时，敏感膜上的某种生化活性物质就会从众多化合物中挑选适合于自己的分子并与之产生作用，使其具有选择识别的能力，转换部分是由于细胞膜受体与外界发生了共价结合， 通过细胞膜的通透性改变 诱发了一系列的电化学过程 而这种变换得以把生物功能物质的分子识别转换为电信号 形成了生物传感器。 生物传感器的研制和开发在全球学术界都具有巨大的影响力。在国外，现代生物传感器已被详细划分为酶传感器、细10 / 29 胞传感器、免疫传感器、基因传感器等。酶传感器方面，由于酶的纯化困难，加之固化技术影响酶的活性现代生物传感技术中采用多酶体系，利用即对不同化合物采用不同类型的酶进行最大活性的催 化反应，并运用多酶的反馈调节可大大节省原材料并提高工作效率 固定化底物电极，即使玻璃电极附近的，变化与酶的活性在一定范围内呈线性关系 酶的电化学固定化即制作厚度小，酶含量可控的酶层细胞传感器以活细胞作为探测单元 能定性定量地测量和分析未知物质的信息，并可连续检测和分析细胞在外界刺激下的生理功能免疫传感器是利用抗体对抗原的识别并能与抗原结合的功能构成的生物传感器。根据生物敏感膜产生电位的不同，可分为标记和非标记免疫传感器。 现代基因传感器技术主要应用于基因固定的载体表面修饰和基因探针固定化技术、界面杂交技术、杂交信号转换和检测技术等。在我国，生物传感器技术还处在大规模的研究阶段。然而，结合国内外相关技术研制的生物传感器在我国当前的工业、农业、环境监测及生物医学等众多领域还是有着广泛和重要的应用。在生物医学方面，一些有临床诊断意义的基质如血糖、乳酸、谷氨酰胺等可借助于生物传感器来检测在环境监测领域，生物传感器在测定环境污染指标即水质受有机物污染的程度方面起到了重要的作用。为保证地区的11 / 29 淡水、饮用水质量， 有效治理被污染水源等做出了贡献，微生物传感器用于测定空气和水中的含量和浓度，在发酵工业、整治大气污染等方面发挥功效。生物传感器还可探测除草剂含量应用于植物学研究和整治农药污染。在食品工业中，生物传感器用于食品鲜度 滋味和熟度的测定，在食品生产和加工过程中起到重要作用，同时，还可测定食品中的细菌和毒素含量，及时避免人们误食此类食品危害健康。 2.传感器技术的发展趋势 目前的传感器，无论在数量上、质量上和功能上，远远不能适应社会多方面发展的需要。当前，人们在充分利用先进的电子技术条件，研究和采用合适的外部电路以及最大限度地提高现有传感器的性能价格比的同时，正在寻求传感器技术发展的新途径。特别是电子设计自动化、计算机辅助制造、计算机辅助测试、数字信号处理、专用集 成电路及表面贴装技术等技术的发展，极大地加速了传感器技术的发展 , 由于传感器具有频率响应、阶跃响应等动态特性以及诸如漂移重复性、精确度、灵敏度、分辨率、线性度等静态特性，12 / 29 所以外界因素的改变与动荡必然会造成传感器自身特性的不稳定，从而给其实际应用造成较大影响，这就要求我们针对传感器的工作原理和结构，在不同场 合对传感器规定相应的基本要求，以最大程度优化其性能参数与指标，如高灵敏度、抗干扰的稳定性、线性、容易调节、高精度、无迟滞性、工作寿命长、可重复性、抗老化、高响应速率、抗环境影响、互换性、低成本、宽测量范围、小尺寸、重量轻和高强度等。同时，根据对国内外传感器技术的研究现状分析以及对传感器各性能参数的理想化要求，现代传感器技术的发展趋势可以从四个方面： 一是开发新材料、新工艺和开发新型传感器 ； 二 是实现传感器的多功能、高精度、集成化和智能化； 三是实现传感技术硬件系统与元器件的微小型化； 四是通过传感器与其它学科的交叉整合实现无线网络化。 利用新材料开发新型传感器 随着光导纤维、纳米材料超导材料等相继问世，人工智能材料给我们带来了福音，它具有能够感知环境条件的变化的功13 / 29 能，识别、判断功能，发出指令和自采取行动功能，利用这样具有新效应的敏感功能材料使研制具有新原理的新型传感器成为可能。 集成化多功能传感器的开发 集成化是指传感器同一功能的多元件并列以及功能上的一体化前一种集成化使传感器的检测参数实现 “ 点、线、面、体 ” 多维图像化甚至能加上时序控制等软件，变单参数检测为多参数检测；后一种集成化使传感器由单一的信号转换功能，扩展为兼有放大、运算、补偿等多功能的传感器。在实际运用中，常做到硬件与软件两方面的集成，它包括：传感器阵列的集成、多功能和多传感参数的复合传感器；传感系统硬件的集成；硬件与软件的集成；数据集成与融合等。 而多功能是指 “ 一器多能 ” 即一个传感器可以检测两个或两个以上的参数，这样可大大节省工程成本 并使项目复杂度降低，提高了工作效率运用集成化多功能理论研制出的传感器可以应用到更广泛的领域，并发挥出更加强大的功能效用，利用集成化多功能原理，现代传感技术已制成带温度补偿的集成压力传感器 频率输出型集成压力传感器、霍尔集成传感器、半导体集成色敏传感器、多维化集成气敏传感器14 / 29 等。 上海第二工业大学 传感器与测试技术技能实习 专业：机械电子工程 班级： 10机工 A2 姓名： 学号： 指导老师：杨淑珍 日期： 2016 年 6月 24日 7月 7日 项目五：转子台转速测量及振动监控系统。 内容 15 / 29 设计一个转子台的振动检测系统，能实时测量转子台工作时的振动信号并实时显示转速，当振幅超过规定值时，报警。具体要求： 1. 能测量振动信号并显示波形，若振动超过限值，报警； 2. 能测量 并显示转子的转速； 3. 限值均由用户可设定； 4. 显示当次产品检测结果，显示检验产品的总数，合格数和不合格数； 5. 当次结果报告生成 实训要求： 1.提出设计方案； 2.设计测量电路，硬件连接； 3.测试软件设计 16 / 29 利用 Labview或其它开发程序，设计测量软件进行数据采集和分析。 4.调试； 5.撰写实训报告。 目录 一 、 综 合 实 验 要 求 3 二 、 设 计 方 案 3 三 、 硬 件 设 备 选 择 5 四 、 电 路 设 计 10 17 / 29 五、软件设计流程图 12 六 、 程 序 设 计 13 七、小 结 和 体 会 18 转子台转速测量及振动监控系统实习报告 一、综合实验要求 设计一个转子台的振动检测系统，能实时测量转子台工作时的振动信号并实时显示转速，当振幅超过规定值时，报警。具体要求： 1. 能测量振动信号并显示波形，若振动超过限值，报警； 2. 能测量并显示转子的转速； 3. 限值均由用户可设定； 18 / 29 4. 显示当次产品检测结果，显示检验产品的总数，合格数和不合格数； 5当次结果报告生成 二、设计方案 1. 测量原理 光电传感器转子台转速测量：当被测轴上不能安装发讯盘或遮光盘时，可以直接在被测轴上粘贴反光标签，用光电传感器来测量。测量 距离在 5 80mm 。反光标签容易污损的环境下，需即时更换。 反射式光电传感器的工作原理见下图，主要由被测旋转部件、反光片、反射式光电传感器组成，在可以进行精确定位的情况下，在被测部件上对称安装多个反光片或反光贴纸会取得较好的测量效果。在本实验中，由于测试距离近且测试19 / 29 要求不高，仅在被测部件上只安装了一片反光贴纸，因此，当旋转部件上的反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器的输出就会 跳变一次。通过测出这个跳变频率 f，就可知道转速 n。 n=f 如果在被测部件上对称安装多个反光片或反光贴纸，那么，n=f/N。 N-反光片或 反光贴纸的数量。 反射式光电转速传感器的结构图 电涡流传感器振幅测量的原理：电涡流传感器是基于涡流效应的原理制成的非接触式位移传感器该传感器由探头、加长电缆、前置器组成一套用来测量旋转机械轴的各种运行状态参数：如轴的径向振动、轴向位移、转速、偏心、差胀等。由于振动，使平面线圈与被测体的相对距离发生周期性的变化，引起被测体上的涡流量发生周期性的变化，导致线圈的阻抗发生周期性的变化，经过涡流 20 / 29 学号 天津城建大学 实习报告 生产实习 起止日期： 2016 年 9 月 7 日至 2016 年 10月 2 日 学 班 成生姓名 级 绩 指导教师 (签字 ) 控制与机械工程学院 2016 年 10 月 2日 21 / 29 目录 一 、 实 习 目 的 及 要求 . 3 二、实习任务 . 3 三、实习内容 . 4 1 、公司背景介绍 . 4 22 / 29 2 、实习单位及岗位介绍 . 4 3 、传感器工作原理介绍 . 4 四、实习总结 . 7 一、实习目的及要求 古语有云：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。社会实践是一个很好的亲身体验社会生活的机会 , 通过我们用自己的眼睛去看、用自己的耳朵去听、用自己的头脑去分析，动手动脑，使感性认知增强，通过实践可以增长不少见识 ,加深对社会的了解 ,这些进步不仅对思考能力有帮助 ,而且对今后的发展也是有 利的。学校要提高教育教学质量，在注重理论知识学习的前提下，首先要提高生产实23 / 29 习管理的质量。生产实习教育教学的成功与否，关系到学校的兴衰及学生的就业前途，也间接地影响到现代化建设。它不仅是校内教学的延续，而且是校内教学的总结。可以说，没有生产实习，就没有完整的教育。 实习的根本目的在于： 1、使学生通过实践了解和掌握电子产品及系统的生产环节，建立电子产品生产流程概念。 2、培养学生掌握电子产品的组装和调试方法的技能，并获得组织和管理生产的初步知识。加强学生理论联系实际，观察问题分析问题以及解决问题的能力和方法。 3、掌握常用元器件的认识和测量，学会基本仪器、基本工具 的使用，如万用表、示波器、稳压电源，扫频仪掌握焊接、调试的基本方法。 4、解一种以上电子仪器设备的研发、生产、调试流程及相关电子生产工艺和焊接技术 . 5、了解电子工厂的生产组织、生产管理、一般工艺流程、24 / 29 主要生产设备等，了解产品开发与设计的过程。 6、要求产品焊接前，应对元器件、组件进行挑选，仔细检查电子元器件、组件和电子线路板的外观、力学性能、电气性能及可焊性等方面的质量，凡有问题的部件应剔除，不得进入焊接工序。 二、实习任务 1、了解传感器的加工、 制造工艺和生产流程，并按要求和规范进行手动操作。 2、要求设计出的传感器的规格，并了解其工作原理，检测元件的合格与否，并找出其问题所在。 三、实习内容 1、公司背景介绍 天津市丽景微电子设备有限公司是一家高新技术企业，座落于天津华苑新技术产业园区，专业从事多媒体电教设备的研发、销售及服务工作。传感器技术在当代科技领域中占有十25 / 29 分重要的地位，是 21 世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点，在国外各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从 20世纪 80 年代起，日本就将传感器技术列为优先发展的高打捞技术之首，美国等西方国家也将传感器的基本知识列为国家科技和国防技术发展的重点内容。当前，世界上正面临着一场新的技术革命，这场革命的主要基础就是信息技术。信息技术的发展给人类社会和国民经济的各个部门及各个领域都带来了巨大的、广泛的、深刻的变化，是当今人类社会发展的强大动力。并且正在改变着传统工业的生产方式，带动着传统工业和其他新兴产业的更新和变革。在军事国防、航空航天、海洋开发、生物工程、医疗保健、商检质检、环境保护、安全范围、家用电器等方面，几乎每一个现代化项 目也都离不开传感器技 。公司在成立之初本着 “ 以技术开发为核心，以产品为基础。 ” 的经营理念和 “ 适应于市场，服务于客户 ” 的经营准则。依托高新技术和高素质的研发队伍、销售队伍，服务于信息产业教育设备领域。在新技术，新产品发展的今天，我们加倍努力，不断创新，把更先进更可靠的产品推向市场，为用户提供性价比的产品和一流的技术服务。 天津市丽景微电子设备有限公司是在中国境内生产称重传感器，传感器配套附件，并提 供称重、工业测量及控制完整26 / 29 解决方案的专业性公司之一。我们凭借自身对传感器产品的专注和不懈追求，不断进取的研发努力，专业的生产技术，可信赖的产品品质，面向多种工业部门，包括：衡器制造、冶金、石油化工、食品生产、机械制造、造纸、钢铁、交通、矿山、水泥、纺织等行业提供精确、可靠、专业的产品及技术服务。 作为称重和工业测控核心产品的专业制造商，我们深感责任重大。我们深信：只有对新技术不断追求，对产品及制造技术的不断革新，才能够给予我们的顾客更强有力的支撑，才能更为有效的保障合作伙伴的长期利益。 2、实习单位及岗位介绍 学习电气工程及其自动化专业必然我要在电子行业实习，因此此次实习所选择的实习单位是天津市丽景微电子设备有限公