傳感器項目設(shè)計

鄭州華信學(xué)院傳感器項目設(shè)計課程名稱TOC\o"1-5"\h\z專 業(yè)班 級姓 名一、 設(shè)計原因：目前，全國各地公路運輸超重現(xiàn)象極為普遍。汽車廠家在對汽車設(shè)計過程中對其動力性、制動性、操縱穩(wěn)定性、平順性等進行綜合考慮。然而，在汽車實際使用過程中，超重運輸致使汽車安全性能難以保證，造成極大危害。據(jù)統(tǒng)計，全國每年70%的道路安全事故是由于超重超載引起的。所以為了減少道路安全事故的發(fā)生，減少汽車超重超載現(xiàn)象的發(fā)生刻不容緩。于是，設(shè)計出精密的檢測汽車超重的儀器刻不容緩。二、 設(shè)計目的：為了減少汽車超重現(xiàn)象的發(fā)生，減少因汽車超重而引起的道路安全事故，需設(shè)計出一種重量檢測裝置，檢測出所有超重車輛，把超重車輛指示或報告給道路管理部門，給以便制止超重汽車上路，從根本上解決汽車超重現(xiàn)象，從而減少道路安全事故的發(fā)生。三、 解決方案：根據(jù)壓電傳感器主要應(yīng)用于行駛中稱重，車輛分類統(tǒng)計，計軸數(shù)，測軸距，車速監(jiān)測，闖紅燈拍照，泊車區(qū)域監(jiān)控，收費站地磅，交通信息采集和統(tǒng)計:道路監(jiān)控）以及機場滑行道，設(shè)計出一種重力檢測裝置，將所測汽車的重量轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)過放大器放大，送入比較器進行比較，如果汽車重量超過公路所能承載能力，即所得電壓信號大于設(shè)定電壓值，則輸出一個電壓信號，并送入語音報警芯片，控制蜂鳴器發(fā)聲，從而實現(xiàn)汽車超重報警的效果。四、總體方案五、設(shè)計思路:采用荷重傳感器將被測汽車的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為電壓信號，經(jīng)放大器改變電壓信號倍數(shù)，以適應(yīng)于雨標定值的比較。通過比較器，將汽車質(zhì)量對應(yīng)輸出的電壓信號于標定值進行比較，若輸出的電壓大于給定基準則產(chǎn)生一高電平信號，此高電平信號進入單片機一引腳，觸發(fā)產(chǎn)生一脈沖信號，芯片通過喇叭發(fā)出預(yù)先燒錄好的語音報警“此車超載”。即完成設(shè)計要求。六、設(shè)計原理：壓電傳感器的壓電效應(yīng)即：某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負相反的電荷。當外力去掉后，它又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。相反，當在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形，電場去掉后，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)，或稱為電致伸縮現(xiàn)象。

七、設(shè)計步驟框圖:八、壓電傳感器參數(shù)：量程規(guī)格：100、250、500、1000、2500、5000、7500、10000、12000KG過載能力：150%安全超載，500%極限超載測量精度：0.1%（線性誤差）、0.1%（重復(fù)性）、0.1%（滯后）輸出靈敏度：2mV/V±0.1%輸出阻抗：700歐姆材質(zhì)：AISI630（17-4PH）不銹鋼工作溫度：-20..+70°C防護等級：IP67，氣密封裝取得ATEX防爆認證

雙應(yīng)變橋路設(shè)計，高可靠性九、放大、比較環(huán)節(jié)Vout=-(Rf/Rin)*Vin放大器基本原理圖Vout=（（R2/R1）+1）*Vin2、比較環(huán)節(jié)電壓比較器是對兩個模擬電壓比較其大小（也有兩個數(shù)字電壓比較的，這里不介紹），并判斷出其中哪一個電壓高，如圖1所示。圖1（a）是比較器，它有兩個輸入端：同相輸入端（“+”端）及反相輸入端（“-”端），有一個輸出端Vout（輸出電平信號）。另外有電源V+及地（這是個單電源比較器），同相端輸入電壓司\，反相端輸入VB。VA和VB的變化如圖1（b）所示。在時間0?11時，VA>VB；在t1?t2時，VB>VA；在t2?t3時，VA>VB。在這種情況下，Vout的輸出如圖1（c）所示：VA>VB時，Vout輸出高電平（飽和輸出）；VB>VA時，Vout輸出低電平。根據(jù)輸出電平的高低便可知道哪個電壓大。

*xrr■Al*xrr■Al這門課程，加深了對其他類型傳感器學(xué)習的興趣。理論與通過對汽車超重檢測儀器的設(shè)計，使我們對壓電傳感器有了更深刻的認識，更加愿意主動了解《傳感器與檢測》這門課程，加深了對其他類型傳感器學(xué)習的興趣。