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1、实验一、温度转换测量实验一、 实验目的：1 利用温度传感器，将非电量的温度量转换为电量信号进行测量。2 掌握非电量信号测量中的信号放大处理电路设计。3 掌握测量中零点、满量程校正调试技术。4 了解测量系统的计量。测量电桥信号放大数字显示表头二、 实验内容： A B1 实验设计框图如右，2 设计利用PT-100温度传感器测量温度的电桥测量电路，电路中应有测量调零电路。（可选元件：标准电阻10K，100欧，精密电位器100欧）3 利用给定运放设计测量信号放大处理电路，使实验设计框图中B点输出信号达到数字显示表头的输入电压范围要求，所设计的放大电路应具有调节量程的功能。*数字显示表头说明：表头+、-
2、输入端输入+5V电源，当信号输入端输入电压为0mV1999mV时，数字显示为01999，小数点显示位由表头中的跳子换位控制。*给定运算放大器为：MA741，OP07，ICL7650，使用运算放大器应先查资料，确定芯片引脚，主要性能指标，调零电路及补偿。4 对整个测量电路进行标定：利用0OC和100OC对应的标准电阻，进行测量电路零点和满度标定。利用40OC、70OC对应的标准电阻对测量电路的线性度进行检测。5 装配PT-100温度传感器，与同环境的温度计进行测量比对（至少二个测量点：环境温度，体温）。三、 实验仪器设备：1 稳压电源，1-2台2 数字万用表（3位半）3 RCL集中参数测试仪4
3、通用实验箱四、 实验报告要求：1 简述实验原理。2 设计画出实验电路，分析计算所用元件参数。3 测试电路的非线性度。4 列表测试比对测量结果。5 分析说明： 测量电路的计量问题。测量数据的数据处理方法。误差分析方法及结论。 6整个实验报告简洁、明确、电路标注齐全规范。实验二、光电传感检测实验一、 实验目的：1 通过实验掌握光电传感检测技术。2 掌握频率测量技术。3 了解光电检测技术的应用。二、 实验内容：1 正确连接红外反射探头TX05D连线（红线+，皮网-，白线out），选择白色反射挡板安放距探头0.5m处上电，调探头灵敏度电位器，观察指示灯。调节电位器使指示灯刚好点亮。用示波器测量信号波形
4、，记录信号幅度，波形，频率，用频率计测量信号频率。2 保持灵敏度电位器同1不变（不调），换用黑色、红色、绿色、黄色挡板（0.5m距离不变）重复上述测量，如指示灯不亮，调节挡板安放探头的间距，使指示灯刚好点亮，记下距离的变化。3 用红外发射、接收对管设计功能同TX05D的光电检测电路。（如用运放，可选用MA741、OP07、LM339、LM324、LM386；数字芯片可选用CD4001、CD4069、74LS04、74LS14、LM555、LM556）。4 （选做）用白色发光二极管（高亮度）和光敏三极管3DU5设计功能同TX05D类似的（即可发射、接收连续脉冲型或发射、接收电平型）光电检测电路。
5、三、 实验仪器：1 电源 2 示波器3 频率计4 芯片测试仪四、 实验报告要求：1 简述实验目的。2 列表记录测量数据画出对应波形。3 画出设计电路，工作原理简述，元器件参数选择、计算。4 分析实验中挡板颜色变化对探测器距离是否有影响以及原因。5 举例说明实验电路的实际应用。五、红外反射探头TX05D说明见附录3：附录3： TX05D红外线反射开关TX05D型反射开关，实际上是一种一体化的红外线发射、接收器件，它内部包含红外线发射、接收及信号放大与处理电路，能够以非接触形式检测出前方一定范围内的人体或物体，并转换成高电平信号输出。由于TX05D内部采用了低功耗器件和抗干扰电路，所以工作稳定可靠
6、，性能优良，可广泛应用于各种自动检测，自动报警和自动控制等装置中。如：光电计数器，接近式照明开关，自动干手器，自控水龙头，感应门铃，倒车告警电路等。TX05D的外形和引线见图1，本器件属模块化产品，全部电路焊装在一只 46x32x17mm（不包括安装支架）的塑料盒内。盒的侧面设有状态指示和灵敏度调节孔，一只红色发光管用来指示开关的工作状态，平时熄灭，有反射物时发光。灵敏度调节孔用来调节反射检测距离，顺时针调距离增大，逆时针调距离减小。TX05D通过一条1.5米的双芯屏蔽线做为输出引线，其中红色线为电源正极，白色线为输出端，铜网接电源负极。白色线静态时为低电平，有反射物时输出高电平。实际应用时，
7、如需加长引出线，可选用相同材质的双芯屏蔽线即可。TX05D的电参数：工作电压512V，极限电压15V，工作电流520mA，最大30mA，对应检测距离为0120，当工作电压12V时，输出最大灌电流大于50mA，最大输出电流大于3mA。TX05D的输出端内部电路见图2，由于考虑到器件的通用性和输出保护措施，加入了限流保护电路。当外接负载超过额定值时启动保护，自动减小电流输出，以保护组件和外部负载的安全。如有特殊需要也可减去保护电路，以便能直接驱动功率较大的负载，如电机，继电器等。当TX05D接通电源后，即从模块内部的红外线发射管向前方发射38KHZ的调制红外线，一旦有物体或人体进入有效范围内时，红
8、外线就会有一部分被反射回来，被与发射管同排安装的光敏接收管收到并转换成同频率的电信号后，由模块内部电路进行放大，解调，整形，比较处理后，在输出端给出高电平信号。模块的红外线发射能力与工作电压有关。工作电压越高，红外线发射功率越强，检测距离就越远；反之，电压低，检测距离就相对较近。为了检测较远的距离，可用9V叠层电池为TX05D供电，输出高电平的电压也是9V。 由于TX05D使用了调制技术和采用进口带补偿的抗干扰器件，在一定程度上解决了抗干扰的问题，如白天黑夜的灵敏度基本保持一致，这是其它产品所不能比拟的，但由于未加入密码电路，故在离频闪的日光灯较近距离时（2米以内）TX05D会有同步的输出，使
9、用时请注意回避正对日光灯（不包括用电子变压器启动的日光灯）。注意事项：1，在TX05D的前方或侧面不应有大面积的阻挡物或反射物，以免影响其正常工作。2，外界的各种颜色因对红外线的反射效率不同，表现出的检测距离也不一样。如人体站在TX05D的前方，身着浅色（白、灰、黄）和身着深色（黑、蓝、紫）时会造成检测距离的不同，此属正常现象。3，TX05D的检测距离与工作电压有关，电压越高距离越远。相关产品：1，TX05A红外线遥控器，能在10米处控制各种电器的运行。2，TX05C对射式反射开关，对射形式，用于远距离监控。3，TX06A单束激光组件，激光产品，控制距离可达100米。4，LED1三位半，LED
10、2六位计数器电路。 TX05D的应用举例：1自动取款机的保护玻璃控制器当有人站在取款机前时TX05D输出高电平，并通过RC网络延时数秒，确认来人是取款而不是经过时给PC机送去高电平，由PC控制电机启动，保护玻璃抬起。当取款人走后，TX05D转为低电平，RC网络在数秒后也输出低电平，PC再控制电机使保护玻璃降下来。从而完成对自动取款机的保护。参考电路见图三。图三 图四2自动干手机这是一种使用很普遍的电器，用来干燥手或物品。在这里TX05D直接通过延时电路控制固态继电器，带动电炉丝和风扇工作。同样的电路，将负载换成电磁阀，就可以组成冲便卫生洁具。参考电路见图四。3阻挡物识别器 这时TX05D被用于
11、汽车玩具，当前方有阻挡物时，TX05D会输出控制信号，停止前行并自动后退或转弯，使玩具具有智能化，现在部分出口玩具已装备有此种电路。电路中D1是运转电机，D2是转向电机。三极管均为高放大倍数的大功率管。当我们将电路加以改进后可用做汽车倒车距离告警器。参考电路见图五。4计数传感器在一些设备或流水线上需要对产量或流量进行统计，用TX05D可以直接作为传感器件。再利用LED1三位半计数器或LED2六位计数器即可组成完整的计数系统，并带有锁定和复位功能，用于监控生产情况。参考电路见图六。5 红外反射式自动灯电路(TX05D)如图八所示是一个实用的红外反射式自动灯电路，可用于家庭储藏室、卫生间照明或梳妆
12、台镜前灯等场合。当你走近时，灯即点亮；离开后，灯会自动熄灭。图八6采用TX05D的红外线控制电子狗电路图九7手遮语音报时表 工作原理 如图十所示，主要器件是TX05D型红外反射开关和小型语音报时表。TX05D型反射开关实际上是一种一体化的红外线发射、接收器件，它内部包括红外线发射、接收及信号放大与处理电路，能够以非接触形式检测出前方一定范围内是否有人体或物体存在，并将检测到的信号转换成高电平信号输出。由于TX05D内部采用了低功耗器件和抗干扰电路，所以工作稳定可靠，性能优良，可广泛应用于各种自动检测，自动报警和自动控制等装置中。如：光电计数器，接近式照明开关，自动干手器，自控水龙头，感应门铃，
13、倒车告警等电路。图十 语音报时表，用一般市场销售小型的即可，价格大约10元钱左右。一般的语音报时表，都是高电平触发报时的。这和TX05D输出的触发电平是一致的。但是语音报时表的工作电压是3V，这么高的触发电压会把报时表烧毁的。可采用3V的稳压管把触发电平钳制在3V再触发报时表。 制作与使用 打开报时表的后盖，在报时表报时按键下的线路板焊接两根线，一根是地线，另一根是触发端。可用万用表的欧姆挡和地线相连，测出哪一根是地线。注意焊接的时候要少上锡，否则会影响报时按键的使用，当然也可在线路板的相应线路上引出这两根线。在制作的时候，可把语音报时表放到一个小的塑料壳里，两节7号电池还是放在原报时表中，所有的按键都能照常使用。把TX05D用透明胶粘贴在塑料壳的外面，将电阻、稳压管和开关焊接好，接到塑料壳里，开关外露。注意：TX05D发射接收面要露出塑料壳5cm，这是为了避免TX05D把外壳当成障碍物，一直触发报时。把本装置放在床头合适的地方，距离以躺下能够挥手触发报时为宜，需要时一挥手就可以听到优美的语音报时声。如果报时的距离不合适的话，可以通过灵敏度调节孔来调节反射的检测距离。
