1、1毕业论文开题报告机械设计制造及其自动化电涡流位移传感器信号调理与位移显示电路的设计一、选题的背景与意义在基础学科研究和现代工业生产中,传感器具有不可或缺的作用。传感器是将被测量通常为非电量转换成电信号的信号转换元件,然而由于传感器的电气特性,其所产生的电信号必须进行调理才能被数据采集设备精确、可靠地采集。电涡流位移传感器是一种据电涡流效应制成的常用物理传感器,其输出振荡电压随被测体(必须是金属导体)与探头之间的距离变化而变化,因此能测量被测体发生的静态和动态的相对位移变化。目前国内研制的多数电涡流位移传感器测量物体位移变化时输出都是电压信号的绝对值,由于被测体位移相对变化很小,而传感器输出的
2、电压信号初始值太大,以致变化量很小,所以不能很好地反映被测体位移的变化。本课题即是对电涡流位移传感器进行信号调理,通过减法放大电路使传感器输出电压减去初始值后再进行放大,从而保证被放大的电压只对应位移变化部分,且从零点开始。然后基于单片机设计传感器的工作电源和输出位移的显示电路,使输入输出信号都能清楚、直观地显示。这些新的设计将推动现有电涡流传感器测量技术的发展。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题研究的基本内容设计并调试高精度运算放大器OP07、AT89S52单片机的工作电源电路,再基于高精度运算放大器OP07,设计并调试电涡流位移传感器的信号调理电路,最后基于AT89S52单片机,编程设计
3、并调试电涡流位移传感器的工作电源电压与输出位移的显示电路。拟解决的主要问题1、设计并调试高精度运算放大器OP07、AT89S52单片机的工作电源电路,包括变压、整流、滤波、稳压电路;2、基于高精度运算放大器OP07设计并调试电涡流位移传感器的信号调理电路,包括减法放大、滤波电路;3、基于AT89S52单片机设计位移显示电路,将传感器检测到的被测体位移变化最终以数字形式直观地显示在七段LED显示器上。2三、研究的方法与技术路线四、研究的总体安排与进度第14周查阅文献,完成外文翻译、文献综述和开题报告;第56周掌握变压、整流、滤波、稳压电路的原理,以及运算放大器与单片机的工作原理,采用PROTEL
4、完成电涡流位移传感器的信号调理电路、工作电源电压与输出位移显示电路的原理图设计;第712周完成电涡流位移传感器的信号调理电路、工作电源电压与输出位移显示电路的实际设计与调试;第13周撰写毕业论文。参考文献1秦曾煌电工学上/下册M北京高等教育出版社,20042张友德,赵志英,涂时亮单片微型机原理、应用与实验(第五版)M上海复旦大学书版社,20063黎琼,陈文庆,温泉彻通用数据采集系统的信号调理J湛江师范学院学报,2004,2564乔巍,杜爱玲,陈春,叶生高速数据采集系统信号调理电路的设计J电子技术,2003,411155许德章电涡流传感器信号调理电路的设计J自动化仪表,1998,1966董维杰,
5、高颖,崔玉国,朴柱宏压电执行器迟滞特性的自动采集及分析J计算机应用,2002,97丁俊军基本放大电路的最佳设计和集成运算放大器线性应用的补充J沈阳航空工业学院学报,2000,1738傅华明有源滤波电路设计总结J电子技术。传感器工作电源显示器信号调理电路被测体电涡流位移传感器位移显示电路显示器39史水娥,杨豪强,吴雪冰单片机系统中LED显示驱动电路的研究J河南科技学院学报,2005,331949610赵严七段LED点阵LCD可兼容显示系统设计与改造J激光与红外,2003,33111蔡延财,刘勇,陈永冰,王璐基于仪表放大器的传感器信号采集电路设计J现代电子技术,2007,6636912邵伯进,苗增
6、秀利用有源滤波电路消除干扰J机床电器,2001,213秦玲,刘敬波一种用于D/A转换电路的带隙基准电压源的设计J电子设计应用,2006,514王东兴,江连会一种精密稳压的150V直流电源电路J压电与声光,2004,26515陈京培,徐永梅基于AT89S52单片机的液晶显示控制电路设计J电路设计16JAVIERGAGO,JOSEPBALCELLS,DAVIDGONZALEZ,MANUELLAMICH,JUANMON,ALFONSOSANTOLARIAEMISUSCEPTIBILITYMODELOFSIGNALCONDITIONINGCIRCUITSBASEDONOPERATIONALAMPLIF
7、IERSIEEETRANSACTIONSONELECTROMAGNETICCOMPATIBILITY,2007,49417HAMEDAHADPOUR,EBRAHIMABIRIANIMPROVEDSWITCHEDCAPACITORSIGNALCONDITIONINGCIRCUITFORDIFFERENTIALCAPACITIVESENSORS2009SECONDINTERNATIONALCONFERENCEONCOMPUTERANDELECTRICALENGINEERING18ALFREDOARNAUD,MARCELOBARU,GONZALOPICUN,FERNANDOSILVEIRADESIGNOFAMICROPOWERSIGNALCONDITIONINGCIRCUITFORAPIEZORESISTIVEACCELERATIONSENSOR