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1、毕业设计XXXXXXXXXXX 学 校毕 业 设 计 (论 文 )题目学 生 学 号学 生 姓 名学 院 名 称专 业 名 称指 导 教 师2015 年 5 月 29 日黑体初号，居中中文题目黑体二号，居中英文题目 Arial 二号，大写，居中黑体小三，居中毕业设计I摘 要压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器。 我们知道，晶体是各向异性的，非晶体是各向同性的。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体
2、可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。科学家就是根据这个效应研制出了压电传感器。 压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。 关键词：压力传感器；INA118 放大器；数模转换毕业设计IIAbstractPressure sensor is the most common industrial practice, a sensor, and we usually use pressure sensor is mainly manufa
3、ctured using piezoelectric effect, and this sensor is also known as piezoelectric sensor.We know that the crystals are anisotropic, amorphous is isotropic. Some crystal medium, when a certain direction by mechanical force deformation occurs, is the polarization effect; When a mechanical force, after
4、 removed and will be returned to the electrically neutral state, that is, when the pressure, some crystal may produce electric effect, this is the so-called polarization effect. Scientists is according to the effect of piezoelectric sensor is developed. Piezoelectric effect is the main working princ
5、iple of piezoelectric sensors, piezoelectric sensors cannot be used for static measurements, because the charge, after external force only has infinite input impedance in the loop when saved. The actual situation is not so, so this determines the piezoelectric sensors can only measure the dynamic st
6、ress.Key words: pressure sensor; INA118 amplifier; D/a conversion毕业设计III目 录摘 要 .I第 1 章 绪论 .41.1 背景 .41.2 设计方案 .5第 2 章 原理分析 .72.1 工作原理 .7第 3 章 压力传感器接口电路 .93.1 电桥放大电路 .93.2 AD7715 接口电路 .103.3 检波、滤波电路的设计 .123.4 单片机接口电路 .133.5 电路仿真 .14第 4 章 压力传感器接口电路 .154.1 主程序流程图 .154.2 模数转换程序 .164.3 1602 显示程序 .17第 5 章
7、 测试与结果分析 .184.1 测试内容与测试结果 .184.2 测试结果分析 .204.3 电路的优缺点 .204.3 电路图设计 .21结束语 .22参考文献 .23毕业设计0第 1 章 绪论1.1 背景压力传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的“居里点” ）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它
8、只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。早在 1954 年美国 C.S.Smith 首先确认了半导体压电效应，1955 年C.Herring 指出：这种压电电阻效应是由于应力的作用，引起导体与价电子带能量状态的变化，以及载流子数量与迁移率变化所产生的一种现象。日本从 1970年开始研究开发，首先应用在血压计上，之后在过程控制领域及轿车发动机控制部分都获得了广泛的应用。最近几年在家用电器、装配机器人等应用领域普遍采用电子压力传感器作为压力控制、压力监控和判断真空吸附的效果。图 1 电子压力传感器模型1.2 设计方案本
9、文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量，然后用 INA118 放大器将此信号放大，用 7715A/D 进行模数转换，将转换完成的数字量经单片机处理，最后由 LCD 将其显示，采用 LM334 做的精密 5 V 恒流源为电桥电路供电，完成了微压力传感器接口电路设计，既能保证检测的实时性，也能提高测量精度。微压力传感器信号是控制器的前端，它在测试或控制系统中处于首位，对毕业设计1微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。后续接口电路主要指信号调节和转换电路，即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在：零点输出
