加速度上限报警电路设计课程设计论文.doc

辽宁工业大学
信号变换综合设计课程设计(论文)
题目: 加速度上限报警电路设计



课程设计(论文)任务及评语
院(系):电气工程学院教研室:测控技术与仪器
学号
学生姓名
专业班级
测控102班
设计题目
加速度上限报警电路设计
课程设计(论文)任务
设计任务:采用加速度传感器设计一个报警电路,可应用于闸门、生产机械等环境报警等。设计放大滤波和输出控制电路等信号处理电路;进行电路仿真;或进行电路板焊接,电路板完成后采用万用表检测输出电压值即可。
技术要求:
选择合适的压电式加速度传感器,要求电荷灵敏度至少为10000pC/g, g为重力加速度。设计电荷-电压变换电路,把加速度信号转换成为合适的电压信号。加速度的测量范围为~,设计电压比较器,,,则报警。报警电路采用声光报警。
说明书要求:
,符合学校要求;
,电路原理及具体的实现方案、电路器件型号、参数等;自行设计,焊接电路板
;不能采用单片机设计。
,撰写、打印设计说明书一份,详细阐述系统的设计过程,字数应在4000字以上。
工作计划
1、布置任务,查阅资料,理解掌握系统的设计要求。(2天)
2、选择相应传感器、设计硬件电路图。(2天)
3、计算器件参数、选择元器件型号绘制硬件电路图。(3天)
4、仿真调试或硬件电路焊接、调试。(2天)
5、撰写、打印设计说明书、答辩。(1天)
指导教师评语及成绩
平时: 论文质量: 答辩: 指导教师签字:
总成绩: 年月日
注:成绩:平时40% 论文质量40% 答辩20% 以百分制计算


摘要
随着近几年我国电子技术的不断发展,许多原先的高端电子产品也逐渐步入人们的生活。现在价格低廉的压电式传感器得到了很大的普及。原本用于加速度上限报警器的传感器也进入了人们的生活安全保障中,在保护各方面安全工作中起着至关重要的作用。
本次设计的加速度上限报警器能够应用于闸门、生产机械等环境报警等。压力变化,电压随即变化,依据此特性用它来作为压力加速度上限传感器的开关电路。一旦闸门的积水过深,超过它承受的力度,电压就会变化,电路就会报警。
避免发生意外,造成不可挽回的损失。
本文介绍了一种基于压电式加速度传感器的电荷放大器的设计及优化。为了增加传感器测量的灵活性本实验在传统电荷放大电路的基础上增加了三运放增益电路,根据不同的测量需要可以进行调整,以达到提高性价比的目的。
关键字: 压电加速度传感器, 三运放电路, 放大增益电路,电荷放大电路

目录
第1章绪论 1
设计背景 1
本次课设设计要求 2
第2章方案论证 3
任务分析 3
常用加速度传感器 3
目前常见的压电加速度振动测量系统 3
第3章电路设计 6
总体设计框图 6
压电加速度传感器等效电路 6
8
反相器 9
10
第4章调试与仿真 13
13
第5章课程设计总结 15
参考文献 16
附录Ⅰ 17
附录Ⅱ 18
第1章绪论
设计背景

随着现代科学技术的迅猛发展,非电物理量的测量与控制技术,已越来越广泛地应用于航天、航空、常规武器、船舶、交通运输、冶金、机械制造、化工、轻工、生物医学工程、自动检测与计量等技术领域,而且也正在逐步引入人们的日常生活中。可以说测试技术与自动控制技术水平的高低是科学技术现代化程度的重要标志,科学技术上很多新的发现和突破,都是以实验测试为基础的。
现代工业和自动化生产过程中,非电物理量的测量和控制技术会涉及大量的动态测试问题。所谓动态测试是指量的瞬时值以及它随时间而变化的值的确定,也就是被测量为变量的连续测量过程。自1976年动态测试问题被列入第七界国际计量技术联合会大会的议程以来,动态测试受到各国的重视,取得了很大的进展,己经成为计量学的一个独立分支。它以动态信号为特征,研究了测试系统的动态特性问题,研究了测试系统的动态校准理论与技术问题,从而使计量单位量值能够向动态测试系统传递。过去三十年来,不论国际还是国内,振动、冲击、噪声工程都获得了突飞猛进的发展,动态测试技术日新月异,其中冲击和振动的精确测量技术显得尤其重要。
振动与冲击测量的核心是传感器,对于冲击和振动信号的获取,最常见的是用压电加速度传感器,压电加速度传感器又称压电加速度计或压电加速度表,由于加速度传感器的