传感器课程设计题目-精品文档资料

1、传感器课程设计题目一、开始前应解决的问题1）从有关课程谈起！2）统一思想认识实践的机会，人人把握机遇3）课程设计是什么？为什么课程设计？如何课程设计？我们应该怎么做？二、总体要求 课设题目尽量侧重于传感器检测模块设计！可能有部分题目是偏向系统设计型或理 论研究型，主要是绘制系统原理图、制作传感部分前端电路、实验调试及分析、撰写实 验报告等。（设计尽可能完善，实验调试依据实验室实际条件展开） 电路图：传感检测 /接口电路 /控制电路、单片机检测系统电路（若题目要求，则应 加上）程序： 主程序、部分子程序（若题目要求，则应加上） 说明书：按规范撰写三、其它杂事1、今天安排好地点、桌椅等准备工作；周

2、日前完成选题，下周一前完成查阅资料 及方案设计工作，下周一领取有关工具、器件等。2、培养大家端正的态度与良好的习惯： ,3、6#-223，分上午、下午、晚上三批次开展。四、设计任务书 单独提供一个文档。 注意：多人选一题时，主要电路部分不可相同、说明书主体内容不可相同，一定有 明确的分工。五、初拟题目（题目 +要求）1、热电偶温度变送器设计（1）设计测量温度范围-100500C的热电偶传感器（ 2） 选用合适的热电偶材料，设计测温电路，冷端补偿电路，解决非线性化 等问题（ 3） 有电路图（ PROTEL 绘制），选型与有关计算，精度分析等（4） 采用实验室现成的热电偶进行调试2、多路温度监控系

3、统设计（ AD590、 LM35D 、温敏电阻，至少两路，三人）（ 1 ） 选用集成温度传感器设计两路室温检测系统（2）设计检测电路，及其与单片机的接口电路，采集程序设计（ 3） 有电路图（ PROTEL 绘制），选型与有关计算，精度分析等3、温湿度监控系统设计（1）选用集成温度传感器模块设计室内或仓库的温湿度检测系统（2）设计检测电路，及其与单片机的接口电路，采集程序设计（ 3） 有电路图（ PROTEL 绘制），选型与有关计算，精度分析等4、电涡流位移传感器设计（ 1 ） 设计电涡流传感器探头1（2） 设计电涡流传感器振荡电路，滤波、检波等电路（3）有 PROTEL 电路图，选型与必要的相

4、关计算说明，精度分析及有关调 试结果等5、电涡流裂纹检测系统设计（1）一有明显裂纹的铜板，要求能检测出裂纹的有无。（2）设计电涡流传感器探头，电涡流传感器振荡电路，滤波、检波等电路。（3）有 PROTEL 电路图，选型与必要的相关计算说明，精度分析及有关调 试结果等。6、钢丝绳无损检测探头设计（1）一有明显裂纹的钢丝绳，要求检测出裂纹的有无。（2）设计电涡流传感器探头，电涡流传感器振荡电路，滤波、检波等电路。（3） 有 PROTEL 电路图，选型与必要的相关计算说明，精度分析及有关调 试结果等。7、超声波探伤（1）一有明显裂纹的钢板，要求检测出裂纹的有无。（ 2） 设计及制作超声波发射与接受电

5、路。（3）有 PROTEL 电路图，选型与必要的相关计算说明，精度分析及有关调 试结果等。8、超声波液位检测系统设计（1）在实验室用装有水的玻璃杯进行实验研究（ 2） 设计及制作超声波发射与接受电路（3）有 PROTEL 电路图，选型与必要的相关计算说明，精度分析及有关调 试结果等。9、超声波测距系统设计（1）设计及制作超声波发射与接受电路（2）有 PROTEL 电路图，选型与必要的相关计算说明，精度分析及有关调 试结果等。（3）710 四题设计时，若采用单片机计算结果的，请设计单片机检测系统。10、电机转速测量系统设计（霍尔元件）（1）选用一种集成霍尔元件，设计电机转速测量系统（能判断方向）

6、（ 2） 设计信号处理电路，与微机接口电路（ 3） 进行试验验证，并分析讨论相关特性参数等 光电检测类11、电机转速测量系统设计（光电转速传感器）12、（1） 用光电发射接受元件设计电机转速测量系统13、（2） 设计发射电路与接受电路，与微机接口电路（3） 将整个检测系统进行相关实验室调试，并进行分析与相关计算等 光纤位移检测系统设计（1）设计反射式传光型光纤位移检测系统（同实验室的那种）（2）光学元件选型及光路设计（3）光电测试系统选型或设计（4）光路图、电路图及相关的分析计算说明，特性参数等 光纤振动测量系统设计（1）设计采用光纤传感器检测振动位移量的测试系统2(2) 光学元件选型及光路设

7、计( 3) 光电测试系统选型与设计(4) 光路图、电路图及相关的分析计算说明，特性参数等14、纸张白度光电检测传感器设计15、16、17、18、19、20、21、22、23、(1) 用光电检测系统(可用光电池)，设计纸张白度检测系统；(2) 选型，光路与电路设计；(3) 进行特性参数的分析计算，实验室调试。 滤纸式烟度计设计(1) 用光电检测方法设计尾气检测装置；(2) 侧重于光学系统、光电检测模块等；(3) 进行特性参数的分析计算，实验室调试。 玻璃管内外直径检测传感系统设计(1) 玻璃管内外径分别为 15、20左右，要求检测精度达到 0.03mm( 2) 用 CCD 设计检测模块，包括选型

8、与接口电路设计( 3) 讨论分析所设计系统的精度等 钢管尺寸检测系统设计(1) 钢管内外径分别为25、50左右，要求检测精度达到 0.03mm( 2) 设计光电检测模块，选型与接口电路设计( 3) 讨论分析所设计系统的精度等 钢板表面粗糙度光学非接触测量仪( 1 ) 设计一套钢板表面粗糙度检测系统，要求非接触式，建议采用光电测试 方法；( 2) 绘制系统电路原理图，编写部分系统程序；( 3) 部分接口电路及程序应进行实验室调试。 实验室红外报警装置研究与设计( 2 人)( 1 ) 设计一种实验室用夜间红外报警装置(考虑如何丰富其功能)( 2) 可用热释电探测模块，选型，设计接口电路，并进行相关

9、计算与分析( 3) 制板，实验室调试 自动门控系统设计( 1 ) 有人来到门前，门打开(可用热释电)( 2) 人离开时，门自动关上( 3) 记录人数(最好是进出人数) 光敏电阻制作的日光灯启辉器( 1 ) 要求可以在 160250V 范围内，快速点燃日光灯 ( 2) 设计电路并进行简单调试( 3) 完善设计思路。PSD 或四象限探测器距离测量系统 CCD 接口模块设计由 PSD 构成的距离测量系统 具有非接触、测量范围大、响应速度快、精度高等优点，可以广泛应用于位移、物体表面振动、物体厚度等参数的检测。24、路灯控制器1 ) 设计路灯控制器，天黑天亮时控制路灯的开关；2) 使用继电器控制路灯的

10、开关3) 绘制电路图，完成实验室调试。325、26、27、28、 声光控开关的设计（ 1） 设计光声控开 关电路，完成相关理 论计算；（ 2） 绘制原理图、 制板、实验室调试 （利用实验室条件家电类、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、对各模块进行调试） 洗手间自动冲洗系统设计（1）设计洗手间自动冲洗系统；（2）洗手间进出人时各自动冲洗一次，请按实际情况完善相关功能（3）绘制原理图，实验室模拟调试。 光电越界报警器（1）针对重点区域的安全问题设计一个光电越界报警器，有物体越界时，报 警信号，否则无信号；（2）设计硬件电路，并进行分析；（3）绘制原理图，实验室调试。 简易

11、验钞机的设计（1）利用颜色传感器 PD153 设计一个简易的验钞机；（2）能够识别一定面值的钞票，对 “假 ”钞进行报警；（3）绘制原理图，制板，实验室调试。 办公类 基于多种物理量的火灾探测模块设计（1）物理量可为：温度、光、火焰、烟雾等等；（2）设计基于多种物理量火灾探测系统，包括传感器接口电路，主机系统； （ 3） 部分接口电路的实验验证等。家庭煤气泄露装置的设计（1）要求针对家庭煤气泄露等状况，设计检测与报警模块。（2）绘制电路原理图，并先进行实验室调试。（3）完善与丰富其功能，为智能家居留有余地。 办公楼用烟雾、火灾报警器等模块设计（1）参观有关办公楼，了解相关产品。（2）绘制电路原

12、理图，并先进行实验室调试。 便携式酒精探测仪的设计（ 1） 要求针对酒后驾车等状况，设计检测与报警模块。（ 2） 绘制电路原理图，并先进行实验室调试。（ 3） 完善与丰富其功能。交流电源电压过欠压保护模块设计（1）180V250V 正常，过欠压时应能检测到，或报警或切断电源等（2）绘制原理图、实验室调试 基于热敏电阻的冰箱温控器（1）设计温控器的电源电路、温控电路和启动电路；（2）绘制各个电路的原理图并进行联调；（3）实验室模拟调试。 电视红外遥控器模块设计 洗衣机混浊度检测模块设计 空调温湿度检测模块设计 步进电机驱动技术研究（ 2 人，驱动电路设计、细分实现）（ 1） 以实验室现有步进电机

13、为对象，可参考实验室步进电机细分驱动模块，46设计步进电机驱动系统（2） PROTEL 绘制电路原理图39、40、41、（ 3） 要求实验调试，并有结果分析等 电磁作动器设计（1）要求 101KHz 可用；（2）电磁作动器的设计与理论计算；（3）绘制电路原理图及系统装配图，并进行简单的实验室调试。 动态应变测试仪设计设计一个动态应变测试系统，频率大于 20KHz ，可参考实验室东华测试 系统；包括电桥、滤波等电路； 绘制电路图，实验室调试。1） 2）要求电荷灵敏度及电压放大系数均可调（可参考实验室现有电荷放大 器）；电荷放大器的设计与理论计算； 绘制电路原理图，进行简单的实验室调试；3）电荷放

14、大器设计（1）（2）42、43、44、45、（3） 信号调理模块设计 标准 I/V 模块设计（1 ） 设计任务： 420mA-05V/ 020mA-010V（2）绘制原理图、制板、实验室调试 标准 V/I 模块设计（1 ） 设计任务： 05V -420mA / 010V -020mA（2）绘制原理图、制板、实验室调试 信号调理电路设计（ 2 人合作）（1 ） 滤波器频率可调，四种可选，（2）增益可调，心电放大模块设计1）设计一个能检测心电信号的放大、调理模块；2）绘制原理图，实验室调试。传感器设计及分析型46、47、48、49、压电加速度计传感器设计（1）利用压电片设计一个加速度传感器（2）实

15、验室进行标定和测试 超声波探头设计（1）若设计一通用的超声波探头，即可作为发射，也可作为接受探头；（2）电路设计与理论计算，（3）实验室进行标定和测试 应变式称重传感器的设计量程01Kg，设计称重传感器的结构设计；称重传感器的各种精度指标进行测试（非线性误差、重复性、滞后、灵 敏度、抗侧向能力大小、温变对灵敏度的影响等指标）； 选做：应用设计的称重传感器设计一个电子称。（1）（3）螺管式差动变压器的设计（2）(1)测位移，要求量程 02mm,精度大于0.05mm。( 2) 完善理论分析与电路设计，要求给出详细的计算过程；( 3) 对变压器的各种技术指标进行测试与分析。(非线性误差、重复性、滞

16、后、灵敏度、指标)。50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、电容式液位计的设计(1) 要求量程范围 0.512 米；( 2) 侧重于理论分析与电路设计，要求给出详细的计算过程；( 3 ) 分析所设计传感器的各项性能指标。 角度传感器设计( 1 ) 参考实验室的 VIT 公司的角度传感器，自行设计一个角度传感器；( 2) 完成各个性能指标的测试；( 3 ) 绘制原理图，与现有传感器进行对比。 接近开关的设计(电感、霍尔)( 2 人)( 1 ) 设计电感(霍尔)接近开关的电路，完成相关理论计算；( 2) 绘制原理图、制板、实验室调试。设计一个产品计数器( 1 ) 尽可能用电路实

17、现；( 2) 可采用现成的光电开关，重点在整个检测、计数电路上；( 3) 产品计数可为两位十进制数。新型三表检测系统设计( 3 人)( 1 ) 多功能电表、水表、燃气表设计；( 2) 侧重于检测模块设计、系统分析；( 3 ) 模块电路调试。 集成运放参数测试系统设计1 )设计并制作一台能测试通用型集成运算放大器参数的测试仪2) 能测试VIO(输入失调电压)、IIO(输入失调电流)、Avd (交流差模开环电压 增益)和 KCMR (交流共模抑制比 )四项基本参数，3) 绘制原理图，并实验室调试。 光纤温度传感器的研究( 1 ) 设计半导体吸收式光纤测温传感器系统(可参考传感器教材)(2) 光学系

18、统设计：发光二极管、光电二极管、光纤等设计或选型( 3 ) 相关电路设计 电火花加工中的电流检测模块的研究( 1 ) 电火花加工中电流检测模块设计；(2) 电火花加工中电流检测的机理；( 3 ) 部分接口电路的实验验证等。 无线传感测振技术1 )无线模块的应用； 2)测振系统设计。电子体温计(1 )能够实时测量并显示人体的温度。温度测量精度为 +/-0.5 度，测量范围 3244度。( 2)测量完毕后用蜂鸣器提示。(3) 3 位显示，使用电池供电。( 4)测量时间 <2 分钟。 发挥部分： (1)温度测量精度为 +/-0.1 度。 (2)使用纽扣电池，低功耗设计，测温电流小于 1mA 。

19、60、学生宿舍火灾检测器的设计 系统结构框图如下，主控器能对烟雾、温度检测器通过传输线实现数据传输以 及显示。显示器 烟雾检测单元主控制单元温度检测单元 报警器(1) 温度检测单元的设计，检测的温度范围：0C60C检测分辨率 1C。( 2) 烟雾检测单元设计，当烟雾到达一定浓度时，能检测出烟雾。(3) 主控器收集各检测单元的数据，并通过显示器显示。( 4) 可由主控器设置系统时间以及温度修正值。 发挥部分：( 1) 提高各检测器的检测精度。(2) 检测的温度范围： 0C400C(3) 各检测器与主控器之间距离 羽00米(实验中用10米传输线代替)( 4 ) 特色及创新。61 、简易数字电子秤(

20、 1)测量范围： 020Kg；(2)相对误差：0.5%;( 3)可通过键盘输入物品的价格，并可同时显示物体的重量和价格；( 4 )数字显示的位数不少于四位;( 5)具有物体的重量与价格的累计功能，可累计某段时间所称物体的重量与 价格;( 6)具有报警功能，当物体的重量超过设定的阀值时，可进行声光报警。 发挥部分：(1) 扩大测量范围： 0100Kg;(2) 相对误差：0.1%;( 3)具有计算机接口，可通过微机读取测量数据，并通过微机操作界面显示、 存储、打印测量数据; (说明：称重传感器为压阻型，即电阻桥，也可以是其他。)62、光源追踪小车( 1) 自动小车处在黑暗的房间中，其前方 30mm

21、 范围内有一个可见(或 红外)光源，要求实现光源识别与追踪。( 2) 小车启动后，任其自主完成任务，运行时不可人为控制。( 3) 光源缓慢移动、定轨迹移动(直线、圆等)时，小车能自动跟踪上，7但不能撞上光源。（4）小车长宽高尺寸尽量小。（5）光源要求自制，其移动可人为控制。（6）附加功能：可实现光源任意移动时的自动追踪；光源快速移动时的小车追踪；光源移动装置。63、水龙头滴水监控装置（1） 可监视无人时水龙头滴水（包括水流，下同）现象。（2） 发现滴水现象持续一分钟时，则声光报警，直到滴水现象消除或复 位按键按下后才解除报警。（3）实时显示滴水时间。（4）附加功能：滴水时语音显示，诸如 “请拧

22、紧水龙头 ”等；监控滴水 量，可以通过实测的方法初步估算。64、实验室人数自动统计系统 （1）能对进出的人数进行统计。某一时刻只有进或只有出。能准确统计当 前实验室的人数。进入加一，出处减一。并且用数码管显示出来。 （2）能够查询过去二小时之内的进出实验室的每个人的准确时间。 发挥部分：（1）有语音提示功能。 （2）当同时有人员进入和外出时也能正确统计。65、基于无线的温湿度采集系统 （1）设计制作一个单片机最小系统电路及温湿度采集电路，应用单片机实 现温湿度采集；（2）通过液晶显示温湿度，其中温度误差范围是1C以内；（ 3）采用 PTR2000 无线收发模块或其他无线模块设计并制作一个无线传

23、 输系统；发挥部分：（ 1 ）应用软件编写一个界面，实现无线传输至 PC 界面上，要求单片机采 集并通过液晶显示的温湿度必须和 PC 机界面显示的一致； （2）要求采集并显示两路以上的温湿度。66、磁悬浮玩具 设计制作一个磁悬浮玩具，示意图如下：电磁铁控制器霍尔元件永磁铁悬浮物 悬浮物的重量 15 克左右（约 3 枚 1 元硬币），悬浮物能稳定悬停在距电磁铁 1CM 左右的位置。发挥部分：（ 1 ）悬浮物和电磁铁之间的距离可调。8(2)用其它方法检测悬浮物和电磁铁之间的距离。(3) 建立该磁悬浮系统的数学模型，优化系统控制算法。67、水温控制系统 设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为 1 升净水，容器为搪瓷器皿。水 温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的 温度基本不变。(1) 温度设定范围为4090