《传感器检测技术之传感箱设计毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传感器检测技术之传感箱设计毕业设计（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计（论文）任务书 学院 专业：机械设计制造及其自动化 题目名称 传感器检测技术之传感箱设计 任务与要求传感器检测技术之传感箱的设计要素。1） 通过教程和网络查找关于传感器检测技术的相关概念及其前置网络电路设计的关键因素和方法。2） 结合课本中隔离级的相关内容，通过网络及其它参考资料了解医用隔离级的原理及设计思路。3） 撰写高质量的毕业设计论文。开始日期 2012年1月5日 完成日期 2012年5月24日 院长（签字） 2012年 5 月 日注：本任务书一式两份，一份交学院，一份学生自己保存。传感器检测技术之传感箱设计摘要传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，也是当
2、代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱。如果说计算机是人类大脑的扩展,那么传感器就是人类五官的延伸，当集成电路、计算机技术飞速发展时，人们才逐步认识信息摄取装置传感器没有跟上信息技术的发展而惊呼“大脑发达、五官不灵“。 传感器技术是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电子学、光学、声学、精密机械、仿生学、材料科学等众多学科相互交叉的综合性高新技术密集型前沿技术之一。 传感器已广泛应用于航天、航空、国防科研、信息产业、机械、电力、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物、医学、环保、材料、灾害预测预防、农林、渔业生产、食品、烟酒制造、机器人、家
3、电等诸多领域,可以说几乎渗透到每个领域。ABSTRACTSensor technology is an impressive in todays world of rapid development of high-tech one, is also an important indicator of the development of contemporary science and technology, communications technology, computer technology and it constitutes the three pillars of the i
4、nformationiindustryIf the computer is an extension of the human brain, then the sensor is the extension of human facial features, when the rapid development of integrated circuits, computers, technology, and people gradually understand information intake unit-sensor has not kept pace with the develo
5、pment of information technology and scream the brain developed, facial features didnt work.Most of the traditional temperature detection thermistor sensor, poor reliability of this type of sensor, measuring circuit for low temperature accuracy and complexity.Sensor technology is the measurements tec
6、hnology, computer technology, information technology, semiconductor technology, microelectronics, optics, acoustics, materials science, precision machinery, bionics, and many other disciplines intersect one comprehensive high-tech-intensive technology.Sensors are widely used in aerospace, aviation,
7、defense research, information industry, machinery, electricity, energy, transportation, metallurgy, petroleum, construction, telecommunications, biotechnology, medicine, environmental protection, material prediction, disaster prevention, agriculture, forestry, fisheries production, food, alcohol and
8、 tobacco manufacturing, robotics, electronics and many other fields, can say almost to penetrate every area.目录第一章 绪论1第二章传感器设计原理32.1三个重要组成部分：32.2 DS18B20工作原理。52.2.1 DS18B20内部结构图：52.2.2程序流程图：82.3 proteus仿真原理图：9第三章ECG的结构103.1 输入部分103.1.1 导联线103.1.2过压保护113.1.3高频滤波器113.1.4缓冲放大器113.1.5导联选择器113.2 总体电路框图12第
9、四章 隔离级的设计144.1 耦合的概念及分类144.2 光电耦合164.3 电磁耦合234.3.1信号的电磁耦合原理234.3.2电磁耦合装置24第五章 结论与展望267第六章 结束语28致谢30参考文献32绪论现在的信息技术发展革命，用人自身感觉器官既无法得到准确的数据，同时对很多无法用器官感测的事物不得不望而止步，而传感器就是一种代替人的感觉器官来获取信息、数据的媒介。在工业生产中，对于高精密的产品要接助各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。在医学中，借助传感器能够
10、更好分析病因，得到一个好的治疗方案。 在科研究中，传感器更具有突出的地位。许多领域人的感官还有简易的传感器根本无法得到精确的数据，必须借助高精密的传感器来实现分析测量。例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到 cm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传
11、感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。2.1、三个重要组成部分： 温度检测模块：温度检测模块主要使用的是DS18B20为传感器。该芯片性价比很高，可达到精度11位的精度，即最小分辨率可达0.0625摄氏度，测温范围为(-55,125)。MCU与其通信只需要一个线，使用很方便，电路连接上也是非常简单。信号控制模块：STC89C52RC单片机，是整个系统的核心文件，用来存储和控制输出温度信号。液晶显示模块：显示模块主要用来显示是测得的当前的温度值，选用1602，该模块还配有3个按键，可设置温度控制值。见图3（图3）2.2、DS18B20工作原理：DS
12、18B20 的工作原理如图4所示，是用一个高温度系数的振荡器确定一个门周期，内部计数器在这个门周期内对一个低温度系数的振荡器的脉冲进行计数来得到温度值。计数器被预置到对应于-55的一个值。如果计数器在门周期结束前到达 0，则温度寄存器（同样被预置到-55）的值增加，表明所测温度大于-55。 同时，计数器被复位到一个值，这个值由斜坡式累加器电路确定，斜坡式累加器电路用来补偿感温振荡器的抛物线特性。然后计数器又开始计数直到 0，如果门周期仍未结束，将重复这一过程。 斜坡式累加器用来补偿感温振荡器的非线性，以期在测温时获得比较高的分辨力。这是通过改变计数器对温度每增加一度所需计数的的值来实现的。因此
13、，要想获得所需的分辨力，必须同时知道在给定温度下计数器的值和每一度的计数值。 2.2.1、DS18B20内部结构图： 2.2.2、程序流程图：2.3、仿真过程：DS18B20的DQ端与STC89C52单片机的外部中断1相连接，另外的VCC与GND端分别接电源的输出端与地端。液晶显示屏的D0D7端口分别与单片机的P0P7口相连接，仿真图上未予显示的BLA和BLK端分别接地与电源，而显示屏的第三个接口可以悬空，也可以外接电阻调试显示屏的背光与亮度。在单片机的18脚与19脚端用22PF的电容接上12MHZ的晶振，持续给单片机提供振荡周期。单片机的EA接口外接高电平。整体的电路在PROTUES上仿真如
14、下图，因为在仿真库中没有STC89C52RC这一元件，所以用AT89C51予以替代。原理图如图7。第五章结论与展望心电系统的前向通路对目前面世的许多医学仪器起着不可漠视的重要角色；这相当于一个基石，没有了它，很多心血管病人不能得到正确的诊断，所以当前对心电的研究是至关重要的。刚要做时，我觉得无法入手，经过长时间的对相关资料的了解，明白自己首要做的事情就是要了解心电信号的特点，因为心电信号输出时的幅度不上5Vm，那么选择一个适合的放大器对设计是第一个要点，在课题的一步步设计下去，碰到的问题不少，如放大电路中芯片的选择，在对比心电放大的各种要求才确定一个最方便、最实用的办法。根据心电信号的特点，设计了一个带通滤波器、一个陷波器来对信号进行滤波，也使我明白了多阶滤波器的设计；还有一点很重要的就是电容和电阻的参数确定比较繁琐，在选取使要考虑电阻标称值。第六章结束语经过了一个多月的学习和工作，我终于完成了ECG前置网络电路设计以及隔离级的设计的论文。从接到题目到设计的实现，再到论文文章的完成，每一步对我来说都是新的尝试与挑战。在这段时间里，我学到了很
