传感机的实验报告样本讲述

1、传感器课程设计报告学生姓名： 学 号：专业班级： 课程名称： 传感器原理及应用 学年学期： 2 0 1 52 0 1 6学年第 1学期 指导教师： 2 0 1 6 年 1 月课程设计成绩评定表学生姓名学 号成绩专业班级起止时间2016.1.4-2016.1.8设计题目光控电路设计指导教师评语指导教师： 年 月 日一、 摘要。我做的这个光控灯电路是利用光电传感器的特性为基础上设计出来的，这个开关电路由开关、LED灯泡与光控电路部分组成。当光敏电阻接收到的自然光的亮度发生改变的时候，LED灯泡将会随之开关。这个电路适合作为路灯、走廊灯或者其他场所使用，可以实现白天熄灭晚上点亮的功能，可以达到节约用

2、电的效果，符合现代低碳生活可持续发展的生活套路。二、 设计目的。1.通过解决一些实际问题，可以巩固和加深对生活常用的传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。3.通过实际电路方案的分析比较，设计与计算，元件的选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会使用简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。5.了解与课题有关

3、的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。6.培养个人严肃认真的工作作风和科学态度。通过进行课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。了解与课程有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，编写设计说明书。提高自己的动手能力，培养严肃、认真的工作作风和科学态度。三、 设计内容。（一）设计原理 这个原件中，主要作用是把光信号转换为电信号，在电路中有一个光敏元件，它的内阻随光照的强弱变化而变化，一般是当光线强时电阻减小，光线弱时电阻增大，从而可改变电路的分

4、压值，经开关电路来控制发光二极的导通或者截止来实现光线控制电路的目的。1、 电路原理图：2 电路说明:当光线较暗时Rp电阻变大使得Rp两端分压变大。对于VT1，使Ube电压值等于0.7V，则VT1导通。对于VT2当UR2的压降等于0.7V时，VT2导通使LED形成回路并且点亮，反之则点不亮。（二）实验器材1、仪器设备： （1）电烙铁。电烙铁是电器制作和电器维修的必备工具，主要的用途是将导线和原件焊接，各种电烙铁按机械结构可分为内热式电烙铁、外热式电烙铁，按功能可分为无吸锡电烙铁、吸锡式电烙铁。实际实践操作时，电烙铁是用来焊接电器元件的，为了方便使用，我们通常用“焊锡丝”作为焊剂，焊锡丝内一般都

5、含有助焊的松香。 焊锡丝使用约60%的锡和40%的铅合成，熔点较低。 松香是一种助焊剂，可以帮助焊接，松香可以直接用，但是最好配置成松香溶液，就是把松香碾碎后放入小瓶中，加入酒精搅匀。要注意酒精易挥发，用完后记得把瓶盖拧紧。瓶里可以放一小块棉花，使用时就用镊子夹出来涂在印刷板上或元器件上。 由于电烙铁是捏在手里的，在使用时千万注意安全。新买的电烙铁先要用万用表电阻档检查一下插头与金属外壳之间的电阻值，万用表指针应该不动。否则应该彻底检查。 使用烙铁时，烙铁的温度很重要，温度太低则熔化不了焊锡，或者使焊点未完全熔化。太高又会使烙铁不能蘸上锡。 另外也要控制好焊接的时间，电烙铁停留的时间太短，焊锡

6、不易完全熔化、接触好，形成虚焊，而焊接时间太长又容易损坏元器件，或者使印刷电路板的铜箔翘起 一般一两秒内要焊好一个焊点，若没有完成，宁愿等一会儿再焊一次。焊接时电烙铁不能移动，应该先选择好接触焊点的位置，再用烙铁头的搪锡面去接触焊点。（2）数字万用表。 数字万用表是一种多用途电子测量仪器，一般包含安培计、电压表、欧姆计等功能，有时也称为万用计、多用计或者多用电表、三用电表。数字万用表有用于基本故障诊断的便携式装置，也有放置在工作台上的装置，甚至有的分辨率可以达到七、八位。 工作原理：万用表测量电压、电流和电阻功能是通过转换电路部分实现的，而电流、电阻的测量都是基于电压的测量，也就是说数字万用表

7、是在数字直流电压表的基础上扩展而成的。转换器将随时间连续变化的模拟电压量变换成数字量，再经由电子计数器对数字量进行计数得到测量结果，再由译码显示电路将测量结果显示出来。逻辑控制电路控制电路的协调工作，在时钟的作用下按顺序完成整个测量过程。 基本功能：电流、电压和电阻的测量。早期万用表能够测量三种度量单位：安培、伏特、欧姆，所以早期的电工，一般还将万用表称呼之为三用表。 现代开发的新设备，可以测量更多的度量；一些常见的附加功能，及其测量的度量单位包括： 电感，电容，电导，温度，频率，占空比， 数字万用表通常有电路或者软件可以保证准确的测量任何频率的交流电压。这类万用表使用均方根方法合并输入信号，

8、这样做即使输入信号不是一个理想的正弦波，也能正确的读取到真正的电压值。有些现代万用表可以通过红外线、RS-232或IEEE-488设备总线等与个人计算机相连。通过这些方式，计算机可以在测量时记录读数，或者从设备把一组结果上传到计算机中。 现代设备和系统变得越来复杂，万用表在技师工具箱中也逐渐不再通用；更复杂和专业化的设备正在取代它。比如说原来在测量天线时，工作人员可能是使用欧姆计测量它的电阻；而现代技术人员则可能使用手持分析仪测试几个参数，以此来确定天线电缆的完整性。 仪表设有自动电源切断电路，当仪表工作时间约30分钟-1小时，电源自动切断，仪表进入睡眠状态，这时仪表约消耗7A的电流. 当仪表

9、电源切断后若要重新开起电源请重复按动电源开关两次。2.设计原件电阻2个（100K、10K）光敏二极管1个LED灯1个电容1个电源1个（3V）三极管2个（9012、9014）开关一个（1）光敏电阻（photocell） 光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。 光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性）与人眼对可见光（0.

10、40.76）m的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。设计光控电路时，都用白炽灯泡（小电珠）光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。 通常光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子空穴对，参与导电，使电路中电流增强。为了获得高的灵敏度，光敏电阻的电极常采用梳状图案，它是在一定的掩膜下向光电导薄膜上蒸镀金或铟等金属形成。 光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片（或树脂防潮膜）和电极等组成。光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示 光敏电阻常用硫化镉（CdS）制成。它分为环氧树脂封装和金属封装两款，同属于导线型（DI

11、P型），环氧树脂封装光敏电阻按陶瓷基板直径分为3mm、4mm、5mm、7mm、11mm、12mm、20mm、25mm 。 工作原理：光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻，为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在具有透光镜的密封壳体内，以免受潮影响其灵敏度。入射光消失后，由光子激发产生的电子空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的金属电极加上电压，其中

12、便有电流通过，受到一定波长的光线照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电转换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加直流电压，也加交流电压。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。（2）三极管本次设计中我用到了9012和9014两种三极管，其中还有一种常用的9013，在选取元件时对三种三极管做了对比。9012 结构：PNP集电极-发射极电压 -30V 集电极-基电压 -40V 射极-基极电压 -5V 集电极电流 0.5A 耗散功率 0.625W 结温 150 特怔频率 最小 150MHZ 放大倍数：D64-91 E78-112 F96-135 G122-166

13、H144-220 I190-300 9013 结构：NPN 集电极-发射极电压 25V 集电极-基电压 45V 射极-基极电压 5V 集电极电流 0.5A 耗散功率 0.625W 结温 150 特怔频率 最小 150MHZ 放大倍数：D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300 9014 结构：NPN 集电极-发射极电压 45V 集电极-基电压 50V 射极-基极电压 5V 集电极电流 0.1A 耗散功率 0.4W 结温 150 特怔频率 最小 150MHZ 放大倍数：A60-150 B100-300 C200-600 D400-1000四

14、、 制作与调试过程。由于电路比较简单，在进行焊接之前，没有进行电路仿真，于是我准备好了元器件开始焊接，在焊接的时候，需要集中一万分的精力，一刻都不能马虎，否则出现的任何小错误都会造成严重后果，可是在最后测试的时候，却发现没有亮起来，和预期结果有所不同，令我大吃一惊，我仔细检查了电路发现并没有什么错误，于是我推断真相是焊接或者元器件的问题，经过使用同学的元器件进行了替换式排查，发现光敏二极管是坏掉的，于是我去电子城又买了两个光敏二极管，果然皇天不负有心人，LED灯终于亮了起来，终于令众人松一了口气。五、 成品展示。六、 总结与心得课程设计，是让我们通过课堂学习后利用积累的经验，亲自进行设计并制作

15、出自己设计的电路，这能让我们将平时所学运用到实际实践中，从而提升我们的技能并巩固知识，培养实践能力和创新精神。身处信息时代，我们当代的大学生是不能仅仅局限于书本理论的，更要具有一定的动手能力，能够实践能够设计，而这次课程设计不仅锻炼了我们的能力，还增强了我们对专业的理解，信心并更加强化了对专业的兴趣，而中途遇到的困难更是令我们学习到了如何面对困境。通过这次课程设计，我学习到了很多，我对电子工艺的理论有了更深的了解，这些知识不仅在课堂上有效，在现实生活中也有着重大意义，同时也能对自己的动手能力得到锻炼，还有很多课堂上学不到的东西，比如在课堂上，不会遇到诸如“光敏二极管坏掉”之类的情况，有的只是理论，却不会得到实际论证，同时还令我意识到独立自主是一个十分重要的能力。在做这个课程设计的一开始，我还只会感到束手无措，不知从何开始，可是一旦设计好了电路，我就发现原来是有明确的目标的，我要去电子城采购元器件，然后再进行焊接，而焊接技术是大二时的电子实习中学到的，那时候我还不知道这有什么用，还以为以后不会再用到，直到现在我才知道原来这