传感器测量系统的设计
课题名称：传感器测量系统的设计指导教师：秦建中
班级：自动化1301
姓名：刘洒
学号： 2013001575
日期：2016年1月20日
《模拟电子技术》课程设计报告
传感器测量系统的设计
摘要
传感器检测系统这一概念是传感技术发展到一定阶段的产物。检测系统是传感器与测量仪表、变换装置等的有机组合。在工程实际中，需要有传感器与多台测量仪表有机地组合起来，构成一个整体，才能完成信号的检测，这样便形成了检测系统。随着计算机技术及信息处理技术的不断发展，检测系统所涉及的内容也不断得以充实。在现代化的生产过程中，过程参数的检测都是自动进行的，即检测任务是由检测系统自动完成的，因此研究和掌握检测系统的构成及原理十分必要。本次论文需要设计一个放大器系统，当电阻值变化±1%时，放大电路能够产生±10V的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为10V，偏差为-1%时输出为-10V，误差不超过±5%。
关键词：放大器，传感器，检测
The design about sensor measuring system
Abstract
Sensor system, the concept is sensing technology has developed to a certain stage of the product. Detection system is the sensor and the measuring instrument, the organic combination of the conversion device. In practical engineering, sensor and measurement instrument of organic combination, constitute a whole, to complete signal detection, thus forming the detection system. With the development of computer technology and information processing technology, detection system involves content also continues to enrich. In modern production process, the process parameters of detection is done automatically, the detection task is done automatically detected by the system. Therefore, the study and master the detection The constitute and principle of the system is very necessary. This paper needs to design an amplifier system, when the resistance value change + 1%, amplifying circuit to generate the output voltage of the + 10V. Requirement deviation is 0 when the output is 0, the deviation is 1% output of 10V, the deviation is 1% output to - 10V, the error is more than + 5%.
Key words: amplifier, sensor, detection
传感器测量系统的设计
目录
摘要 .................................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................................... I
一、设计要求 (3)
二、参考电路 (3)
三、工作原理 (3)
四、参数运算 (4)
4.1测量电桥的计算 (4)
4.2放大电路的计算 (4)
4.3基准源电路设计 (4)
4.4电平转移电路的计算 (5)
五、仿真调试 (6)
5.1各电路部分单独仿真: (6)
5.1.1基准源电路仿真 (6)
5.1.2电桥电路仿真 (6)
5.1.3放大电路仿真 (8)
5.1.4电平转移电路仿真 (9)
5.2整体电路仿真 (10)
5.3整理数据： (11)
5.4误差分析： (11)
总结 (12)
参考文献 (12)
《模拟电子技术》课程设计报告
一、设计要求
设计一个放大器系统，当电阻值变化±1%时，放大电路能够产生±10V 的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为10V ，偏差为-1%时输出为-10V ，误差不超过±5%。
二、参考电路
RJ1RJ2
..
R3...
.
三、工作原理
本传感器系统电路由四部分组成：基准电压电路、测量桥、放大电路、电平转移电路。
（1） 基准电压源：为测电桥提供一定精度要求的7.5V 基准电压，采用5.6V 稳压管与
同样比例运算电路结合实现。
（2） 测量桥：测量桥为电桥臂电桥。当电阻应变片在受到外力作用下而发生机械形变
时，测温阻值将在（101~99）欧范围内发生变化。
传感器测量系统的设计
（3） 放大电路：放大电路用于将测温桥的微小电压变化放大，使其满足输出电压的要
求。放大电路采用两个同向电压跟随器（作为输入缓冲器）与放大器组成。
（4） 电平转移电路：即同向运算放大器。
四、参数运算
4.1测量电桥的计算
++++≈++=+-+++=V R R R R V R R R R V R R R R R R Vo ）2
12||1())1(212||1(]2121)1(2)1(2[1δδδδδ 式中V +是电桥的基准电压。由于Vo1与电压V 成正比，因此V 应该由基准电压源电路提供。
取V=7.5V ，电桥的R1=R2=100k Ω。
V 01875.0)5.7)(4
01.0())(4())(21)2||1(
1===+=++V V R R R R Vo δδ 这里δ=0.01，V+=7.5V 。 4.2放大电路的计算
如果对于Vo1=0.01875V 时，输出电压为5V ，则有放大倍数为10/0.01875=533.33倍。
则对于放大器有
)1
221(3433.5331RY RY RY RY Vo Vo +== 一般希望RY4/RY3和RY2/RY1 有相同的数量级。
令RY3=15k Ω，RY4=187k Ω，则RY4/RY3=12.467，RY2/RY1=20.89
若令RY2=200k Ω，则RY1=9.57k Ω
一般情况下，RY1是一个固定电阻串联一个可变电阻。
4.3基准源电路设计
基准源输出电压为V+=7.5V ，稳压管电压为5.6V ，取稳压管的稳定电流为1~1.2mA 。 根据基准源电路有
Vz RJ RJ Vo )1
21(1+= 34.16
.55.7)121(1==+=RJ RJ Vz Vo
《模拟电子技术》课程设计报告
得到：
34.01
2=RJ RJ 选RJ2=30k Ω，可得RJ1=88.1k Ω。
由于 JF
JF F R R Vz Vo I 6.55.7-=-=
若取IF=1mA ，则有
JF R mA 6.55.71-= 得到RJF=1.9k Ω。
电阻R3和R4的计算：
由稳压管开始启动的条件：
7.0434+≈+>+Vz V Vz Vs R R R D J J J
设V S 、R J3、R J4组成的电路向稳压管提供的电流为0.2mA ，
若流过R4的电流也为0.2mA ：则由下式：
mA 2.07.06.544=+=J RJ R I 可得R J4=31.5k Ω
因为流过R J3电阻的电流为0.4mA ，所以
mA 4.03.63
3=-=J RJ R Vs I 取V S =10，得到： k Ω25.94
.03.6103=-=J R 验证
V 3.67.073.7105.3125.95.31434=+≈+>=+=+Vz V Vz Vs R R R D 这是一个启动电路，当启动后，就没有什么用了。
4.4电平转移电路的计算
0=-10m+b
DJ1.6V
0.2m A
0.4m A ..
传感器测量系统的设计
3=10m+b
联立解得，m=3/20,b=3/2.
取R5=96KΩ,R6=4KΩ,得V1=0.417V; 取RG=1kΩ,得RF=2.75KΩ。
五、仿真调试
5.1各电路部分单独仿真:
5.1.1基准源电路仿真
5.1.2电桥电路仿真
（1）R3=101KΩ
《模拟电子技术》课程设计报告
（2）R3=99KΩ
（3）R3=100KΩ
传感器测量系统的设计
5.1.3放大电路仿真
（1）R3=101KΩ
（2）R3=100KΩ
（3）R3=99KΩ
《模拟电子技术》课程设计报告
5.1.4电平转移电路仿真
（1）Vo=9.999V
(2) Vo=-10.1V
(3) Vo=0V
传感器测量系统的设计
5.2整体电路仿真
（1）、R3=101KΩ时
（2）、R=100KΩ时
《模拟电子技术》课程设计报告
（3）、R=99KΩ时
5.3整理数据：
5.4误差分析：
（1）集成运放的输入电阻并非无穷大，输入电阻，输出电阻，失调电流，失调电压等；（2）没有对运放进行调零设计，仅通过电阻值的调整来调整电路性能，仍有误差存在；（3）在电路设计的参数计算时，有舍入误差，即使取多位小数减小舍入误差，该微小误差也会被放大。
传感器测量系统的设计
总结
（1）通过本次模拟电路仿真，学会了multism的基本的用法，通过multism来模拟电路的实际运行，是一款多功能性的仿真软件。
（2）通过本次模拟电路仿真，对模拟运算放大电路中基准电源电路、同相比例放大电路、反相比例放大电路以及对传感器的电桥电路有了更深刻的认识与了
解。
（3）在模拟电路仿真时，容易出现各种错误，例如放大器输入电阻是10兆欧时，输出的电压误差较大，增大放大器的输入电阻到10提偶时，误差将会减小。
再比如，计算的参数与仿真的参数有小的电阻值的出入。
（4）通过本次模拟电路仿真，有一个对传感器系统的整体认识，将传感器和模拟电子技术两门学科联系起来。本次设计的系统可用于传感器中电阻应变式传
感器的测量。
参考文献
[1] 课程设计指导书
[2] 华成英.模拟电子技术基础（第四版）.高度教育出版社.2006
[3]模拟电子课程设计课设传感器测量系统_百度文库
https://www.360docs.net/doc/174759882.html,/link?url=Xygp6TSoOlqjF2l3y2EEpmzXqtd3EaQDmUzeeg_8FZm -kzy27O8NwucxfeBDQAgSRLud34pslwjbuAmkOf3MnIC1sBBgAi6DFVG1wn4Ceq7
传感器测量系统设计
课程设计说明书 学生姓名:学号： 学院: 班级: 题目: 传感器测量系统设计 高 指导教师：高敏职称: 副教授 年 12 月 26 日
摘要 在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。要测速，首先要解决是采样问题。在使用模技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。为了能精确地测量转速外,还要保证测量的实时性,要求能测得瞬时转速方法。因此转速的测试具有重要的意义。 关键词：电动机，单片机，传感器，晶振电路，流程图
目录 1 概述 (3) 1.1本课题设计的目的和意义 (3) 1.2数字式转速测量系统的发展背景 (3) 2 单片机 (4) 2.1 单片机AT89C51介绍 (4) 3 系统方案提出和论证（传感器的选择） (7) 3.1 方案一霍尔传感器测量方案 (7) 3.2 方案二光电传感器 (8) 4 转速测量系统的原理 (9) 4.1 转速测量方法 (9) 4.2 转速测量原理 (9) 5 系统硬件设计 (11) 5.1 转速信号采集 (11) 5.2 转速信号处理电路设计 (13) 5.3 最小系统的设计 (14) 5.3.1 复位电路（图4.8） (14) 5.3.2 晶振电路 (16) 5.3.3 最小系统的仿真 (17) 总结 (18) 参考文献 (19)
1 概述 1.1 本设计课题的目的和意义 在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合, 例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。要测速，首先要解决是采样问题。在使用模技术制作测速表时，常用测速发电机的方法，即将测速发电机的转轴与待测轴相连，测速发电机的电压高低反映了转速的高低。为了能精确地测量转速外,还要保证测量的实时性,要求能测得瞬时转速方法。因此转速的测试具有重要的意义。 这次设计内容包含知识全面，对传感器测量发电机转速的不同的方法及原理设计有较多介绍，在测量系统中能学到关于测量转速的传感器采样问题，单片机部分的内容，显示部分等各个模块的通信和联调。全面了解单片机和信号放大的具体内容。进一步锻炼我们在信号采集，处理，显示发面的实际工作能力。 1.2 数字式转速测量系统的发展背景 目前国内外测量电机转速的方法很多，按照不同的理论方法，先后产生过模拟测速法(如离心式转速表、用电机转矩或者电机电枢电动势计算所得)、同步测速法(如机械式或闪光式频闪测速仪)以及计数测速法。计数测速法又可分为机械式定时计数法和电子式定时计数法。传统的电机转速检测多采用测速发电机或光电数字脉冲编码器，也有采用电磁式(利用电磁感应原理或可变磁阻的霍尔元件等)、电容式(对高频振荡进行幅值调制或频率调制)等，还有一些特殊的测速器是利用置于旋转体内的放射性材料来发生脉冲信号．其中应用最广的是光电式，光电式测系统具有低惯性、低噪声、高分辨率和高精度的优点．加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD 器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。而采用光电传感器的电机转速测量系统测量准确度高、采样速度快、测量范围宽和测量精度与被测转速无关等优点，具有广阔的应用前景。
压力传感器标定与校准
压力传感器检定： 1. 静态检定 2. 动态检定 我们把压力传感器的特性分成两类静态特性和动态特性。压力传感器静态特性的 主要指标是灵敏度、线性度、迟滞、重复性、精度、温度漂移和零点漂移等等。一般 我们校准压力传感器都是校准其静态特性，这是因为我们将压力传感器理想化，认为 其固有频率相当大而且本身无阻尼，这时压力传感器的静态特性和动态特性是一样 的。然而在被测压力随时间变化的情况下，压力传感器的输出能否追随输入压力的快 速变化是一个很重要的问题。有的压力传感器尽管其静态特性非常好，但由于不能很 好地追随输入压力的快速变化而导致严重的误差，有时甚至出现高达百分之百的动态 误差。所以我们必须要进行压力传感器动态特性的校准，认真分析其动态响应特性。 压力传感器动态特性可以用它的上升时间、固有频率、幅频特性、相频特性等参数来 描述。 线性度eL （非线性误差）：输入输出校准曲线（实际）与选定的拟合直线之间的 吻合 程度； A x ）00% y^s 重复性eR ：正行程或反行程曲线多次测量时曲线的一致程度; 置信系数 a=2（ 95.4%）或 a=3（ 99.73%） 迟滞eH 正行程与反行程之间的曲线的不重合度;
dp =± _ % 线性度、迟滞反映 系统误差；重复性反映 偶然误差 根据检定规程一 《压力传感器静态》， 在校准精密 线性压力传 感器时给出 的校准曲 线有二种最小二乘直线和端点平移线。 动态检定： 1. 瞬态激励法（阶跃信号激励） 2. 正弦激励法（正弦信号激励） 动态检定指标、参数：频率响应、谐振频率、自振频率、阻尼比、上升时间、建立时 间、过冲量、灵敏度。 正弦激励法：正弦压力信号输入法是一种间接的检定方法，即被检定的压力传感器和 一个“参考”压力传感器相比较，而“参考”压力传感器具有理想的动态性能。正弦 压力激励法在高 频、高压时，正弦信号往往严重畸变。因此一般只能用于小压力或低 频围的检定。 xlOO% 贝塞尔公式 误差（三者反应系统总误 差）
传感器原理——基于霍尔传感器的转速测量系统设计
. 传感器原理及应用期末课程设计题目基于霍尔传感器的转速测量电路设计 姓名小波学号8888888888 院（系）电子电气工程学院 班级清华大学——电子信息 指导教师牛人职称博士后 二O一一年七月十二日
摘要：转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。针对工业上常见的发动机设计了以单片机STC89C51为控制核心的转速测量系统。系统利用霍尔传感器作为转速检测元件，并利用设计的调理电路对霍尔转速传感器输出的信号进行滤波和整形,将得到的标准方波信号送给单片机进行处理。实际测试表明,该系统能满足发动机转速测量要求。 关键词：转速测量，霍尔传感器，信号处理，数据处理
Abstract: The rotate speed is one of the important parameters for the engine, and it is also the important factor that calculates other parameters. The rotate speed measurement system for the common engine is designed with the single chip STC89C51. The signal of the rotate speed is sampled by the Hall sensor, and it is transformed into square wave which will be sent to single chip computer. The result of the experiment shows that the measurement system is able to satisfy the requirement of the engine rotate speed measurement. Key words:rotate speed measurement, Hall sensor, signal processing, data processing
传感器测量系统的设计
课题名称：传感器测量系统的设计指导教师：秦建中 班级：自动化1301 姓名：刘洒 学号： 2013001575 日期：2016年1月20日
《模拟电子技术》课程设计报告 传感器测量系统的设计 摘要 传感器检测系统这一概念是传感技术发展到一定阶段的产物。检测系统是传感器与测量仪表、变换装置等的有机组合。在工程实际中，需要有传感器与多台测量仪表有机地组合起来，构成一个整体，才能完成信号的检测，这样便形成了检测系统。随着计算机技术及信息处理技术的不断发展，检测系统所涉及的内容也不断得以充实。在现代化的生产过程中，过程参数的检测都是自动进行的，即检测任务是由检测系统自动完成的，因此研究和掌握检测系统的构成及原理十分必要。本次论文需要设计一个放大器系统，当电阻值变化±1%时，放大电路能够产生±10V的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为10V，偏差为-1%时输出为-10V，误差不超过±5%。 关键词：放大器，传感器，检测 The design about sensor measuring system Abstract Sensor system, the concept is sensing technology has developed to a certain stage of the product. Detection system is the sensor and the measuring instrument, the organic combination of the conversion device. In practical engineering, sensor and measurement instrument of organic combination, constitute a whole, to complete signal detection, thus forming the detection system. With the development of computer technology and information processing technology, detection system involves content also continues to enrich. In modern production process, the process parameters of detection is done automatically, the detection task is done automatically detected by the system. Therefore, the study and master the detection The constitute and principle of the system is very necessary. This paper needs to design an amplifier system, when the resistance value change + 1%, amplifying circuit to generate the output voltage of the + 10V. Requirement deviation is 0 when the output is 0, the deviation is 1% output of 10V, the deviation is 1% output to - 10V, the error is more than + 5%. Key words: amplifier, sensor, detection
温度传感器标定系统设计
我的毕设 1 FPGA 智能传感器 (1) 智能化传感器不但能够对信息进行处理、分析和调节，能够对所测的数值及其误差进行补偿，而且还能够进行逻辑思考和结论判断，能够借助于一览表对非线性信号进行线性化处理，借助于软件滤波器滤波数字信号。此外，还能够利用软件实现非线性补偿或其它更复杂的环境补偿，以改进测量精度。 (2) 智能化传感器具有自诊断和自校准功能，可以用来检测工作环境。当工作环境临近其极限条件时，它将发出告警信号，并根据其分析器的输人信号给出相关的 诊断信息。当智能化传感器由于某些内部故障而不能正常工作时，它能够借助其内 部检测链路找出异常现象或出了故障的部件。 (3) 智能化传感器能够完成多传感器多参数混合测量，从而进一步拓宽了其探测 与应用领域，而微处理器的介人使得智能化传感器能够更加方便地对多种信号进行 实时处理。此外，其灵活的配置功能既能够使相同类型的传感器实现最佳的工作性 能，也能使它们适合于各不相同的工作环境。 (4) 智能化传感器既能够很方便地实时处理所探测到的大量数据，也可以根据需 要将它们存储起来。存储大量信息的目的主要是以备事后查询，这一类信息包括设 备的历史信息以及有关探测分析结果的索引等。 (5) 智能化传感器备有一个数字式通信接口，通过此接口可以直接与其所属计算 机进行通讯联络和交换信息。此外，智能化传感器的信息管理程序也非常简单方便， 譬如，可以对探测系统进行远距离控制或者在锁定方式下工作，也可以将所测的数 据发送给远程用户等 基于labview 和声卡 本系统主要实现温度的检测与控制，使系统的温度始终保持在要 求的范围内。系统框图如图I所示。首先将温度信号转换为电信号．然 后通过数据采集电路将电信号采集进入计算机，借助LabVIEW软件进 行数据分析、处理和显示．最后通过温度控制接口电路对温度进行实时 监控。系统中温度检测、采集和控制由硬件实现，信号的分析与处理及 后续结果的输出与显示则靠软件完成。 由于声卡采集的信号是音频信号，且幅值受到一定限制，同时我们 在实验中发现声卡对于信号频率采集的灵敏度远远大于对信号幅度的 灵敏度，所以本单元电路包括两部分：通过温度传感器将温度信号转换 为电压信号，再利用v，F(压，频)转换电路将电压信号转换为具有一定 幅值的频率信号，通过声卡采集频率，然后借助I_abVlEW的信号处理 功能对信号进行处理和显示。需要注意的是转换电路的设计既要保证 V腰转换器具有良好的线性度。又要具有合适的频率 (3)加热与降温电路 加热与降温电路的作用，就是利用前级双限电压比较器电路的输出 信号，控制继电器的通断。使其起到一个开关作用，用以控制加热元件与 降温元件的工作。限于学生实验条件，本系统分别采用加热电阻和c叫 风扇作为加热和降温元件。由于电路简单，这里不再给出电路图。。
传感器测量系统的课程设计 太原理工大学现代科技
模拟电子技术课程实验报告 专业班级： 学号： 姓名： 指导教师：
基本摘要及要求： 设计一个放大器系统，当传感器电阻值变化±1%时，放大电 路能够产生±6的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为6V，偏差为-1%时输出为-6V，误差不超过±2%。 一、电路结构及原理说明： 该电路由四部分组成：基准电压源电路、测量电桥电路、放大电路。 电路框图如下所示： 基准电压源测量电桥放大电路 1．基准电压源：为测量电桥提供一定精度要求的7.0V基准电压，采用5.6V稳压管与同相比例运算电路结合实现。 2．测量电桥电路：当电桥的所有阻值都相同时，输出电压为零。当有一电阻发生变化时将会有电压输出。此电路可以等效为传感器测量电路，测取的温度变化量并将其转化成电压变化。 3.放大电路： 放大电路用于将测温桥输出的微小电压变化（ΔV）放大，使其满足性能要求。放大电路采用两个同相电压跟随器（作为输入缓冲器）与两级放大器组成，其中第一级放大器为差动放大器，第二级放大器为可以方便调节的反相比例运算电路。 二、测量电路和参数计算
1、基准电源电路 基准源输出电压为V+=7V ，稳压管电压为5.6V ，取稳压管的稳定电流为1~1.2mA 。 根据基准源电路有 Vz RJ RJ Vo )1 2 1(1+ = 25.16 .50 .7)121(1==+=RJ RJ Vz Vo 得到： 25.01 2 =RJ RJ 选RJ2=10k Ω，可得RJ1=40k Ω。 由于 JF JF F R R Vz Vo I 6 .50.7-=-= R11 R21 R22 R31 R32 R41 R42 vo vi1 vi2 . . . VS RJ1 RJ2 RJ3 RJ4 RJF DJ1 Vz V+ . . . . R1 R3 R4 R2(1+δ|) Vo . . . . . . . .
汽车传感器通用测量系统
汽车传感器通用测试系统 传感器测试系统的特点： 1．模块化设计，同一套测试系统可以通过更换模块的方式完成多种类型的汽车传感器测试； 2．模块和母台采用快插式电气连接，软件自动识别插入模块，模块更换无技术难度，操作简便； 3．系统集成了打标功能，减少了操作动作和操作时间（可以选择热印和激光两种形式） 4．测试、打标合计时间小于10S，测试速度能够满足生产线生产要求； 5．核心部件采用NI（美国国家仪器公司）硬件，测试精度高、重复性好，GR&R测试指标良好； 6．具有作业记录、样件校验测试和防错机制等，便于生产质量管理； 7．完善的本地化售后服务网络，服务方便、快捷。 汽车传感器简介
汽车传感器是汽车电子控制系统的信息源和关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。目前，一辆普通轿车大约安装了几十只到上百只传感器，而豪华轿车上的传感器数量多达二百余只。 ·发动机控制系统传感器包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。 ·底盘控制传感器是用于变速器控制系统、悬架控制系统、动力转向系统、制动防抱死系统等底盘控制系统中的传感器。 --自动变速器系统传感器； --制动防抱死系统用传感器； -- 悬架系统用传感器； --动力转向系统用传感器； ·车身控制用传感器主要用于提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等。主要包括以下几种：-- 用于自动空调系统的温度传感器、湿度传感器、风量传感器、日照传感器等； --用于安全气囊系统中的加速度传感器； --用于门锁控制的车速传感器； --用于亮度自动控制的光传感器等。 随着GPS/GIS（全球定位系统和地理信息系统）导航系统在汽车上的应用，导航用传感器得到了迅速的发展。导航系统用传感器主要包括：确定汽车行驶方向的罗盘传感器、陀螺仪和车速传感器、方向盘转角传感器等。 汽车中传感器的日渐增加，使对汽车传感器的高效率、高精度测试成为了汽车测试界面临的挑战。以下介绍的泛华测控汽车传感器通用测试系统为汽车传感器测试提供了一种全新的测试理念和方法，并已成功应用在现实中。 系统概述 泛华测控汽车传感器测试系统采用美国国家仪器（NI）公司的虚拟仪器技术,即基于软件LabWindows/CVI或LabVIEW开发平台，测试硬件由基于PXI总线标准的机箱和相应模块及其它配件等组成。 本汽车传感器通用测试系统主要用于传感器生产线终检工位。系统采用台式结构，适于生产线上操作人 员站立操作。 本测试系统采用可更换测试模块方式，同一套工作台可以测试曲轴、凸轮轴、轮速等传感器。更换相应的测试模块即可测试不同的传感器。在各个测试模块上安装有气缸、旋转电
磁通量传感器索力监测系统设计指南
磁通量传感器索力监测系统 设计使用指南 柳州欧维姆结构检测技术有限公司
目录 前言 (3) 1. 磁通量传感器原理 (4) 2. 磁量传感器的技术特点 (4) 3. 主要技术指标 (5) 4. 磁通量传感器的应用 (5) 5、磁通量传感器索力监测系统 (8) 6. 索力监测系统的配置 (10) 7. 传感器选型与安装 (12) 8. 磁通量传感器监测系统建立过程及注意事项 (14) 9. 主要工程业绩 (15)
前言 拉索是缆索支承型桥梁的核心构件之一，素有“生命线”之称，其服役状况直接关系到桥梁的安全运营与使用寿命。因此，对桥梁拉索进行安全监测，及时了解拉索和桥梁的服役状态是十分必要的。拉索的安全监测，主要是通过监测拉索的索力，来判断其使用状况，评定其安全性。一方面，一根拉索的损伤变化会在其本身的索力变化和相邻索力的变化上表现出来，在外部则表现为主梁挠度发生变化；另一方面，主梁或塔的损伤变化也会引起索力的变化。通过对索力的监测，不仅能为总体评价其技术状况提供依据，同时也可以在一定程度上发现拉索锚固系统、防护系统是否完好，也可以更好地理解桥梁结构机理，验证设计理论从而指导设计。 索力监测所应用的传感器技术主要有：振动频率法、压力传感器（振弦式、应变片、液压式、光纤光栅）、磁通量传感器（EM sensor）等。各种索力测量方法，各有其特点，振动频率法是通过建立拉索的简化模型，实测拉索的振动频率，经过计算间接得出索力，因为受减震器、拉索实际长度、外护套等影响，其测量精度比较差。压力型传感器是比较传统的传感器技术，需要串接在受力结构中，将传递到传感器上面的力直接测量出来，短期精度高、动态性好，但由于受荷载长期作用、材料徐变、形变传递失真等方面的影响，耐久性和长期精度很难保证，在受力状态下无法重新校准，无法更换，因此压力型的传感器用于长期监测有一定的局限性，只能在桥梁建设或换索时预装。 针对传统的传感器技术的局限，磁通量传感器（EM Sensor）较好地解决了这些问题： 1、通过非接触式测量解决传感器受力疲劳影响寿命问题； 2、用模拟标定来实现运营状态的数据校准； 3、可以设计成哈弗式传感器，直接在已受力的拉索上制作及安装，实现运 营中桥梁拉索的索力监测。 4、可以实现体内预应力（有粘结）多截面应力监测。
汽车仪表用传感器测量系统设计
汽车仪表用传感器测量系统设计 汽车仪表是人和汽车的交互界面，为驾驶员提供所需的汽车运行参数、故障、里程等信息，是每一辆汽车必不可少的部件。随着汽车工业与电子工业的不断结合发展，电子控制技术在现代汽车的仪表系统中得到了广泛的应用。车用传感器是汽车电子设备中的重要组成部分，主要用于测量和控制系统，其性能好坏直接影响汽车是否正常工作。在自动测量过程或控制系统中，首先由传感器感受被测量，而后将其转换成电信号，供显示仪表指示或用以控制执行机构。如果传感器不能灵敏地感受被测量，或者不能把感受到的被测量精确地转换成电信号，则其他仪表和装置的精确度再高也无意义。 一、系统分析与论证 系统要求分别连接滑线变阻器左右两端接线头，从而要求系统分别显示测得的阻值，然后在将测得的两个阻值相减，得到的差值即为系统所要求的最后结果（结果精确到0.5‰）。如果差值的绝对值小于0.3€%R，我们说系统合格，否则不合格。根据系统要求，此系统首先通过A/D转换系统的A/D转换器作为模拟量的采集和输入，然后将数据送入51系列的单片机中进行数据的存储、处理，并通过单片机控制的LED显示系统送入LED显示管显示。 （一）A/D转换系统 A/D转换系统所需用为A/D转换器，它的作用就是把模拟量转换成数字量，以便于计算机进行处理。A/D转换器的主要技术指标：转换时间和转换速率，分辨率和转换精度。同时为了适应系统集成的需要，有些转换器还将多种转换开关、时钟电路、基准电压源、二/十进制译码器和转换电路集成在一个芯片内，为用户提供了很多方便。我们可以根据A/D转换器位数、A/D转换器转换速率、是否要加采样保持器、基准电压等4个方面来选择一个适合于各自系统的A/D转换器。
传感器与检测技术考题及答案(20200514000018)
传感器与检测技术考试试题 一、填空：（20分） 1，测量系统的静态特性指标主要有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性等。（2分） 2.霍尔元件灵敏度的物理意义是表示在单位磁感应强度相单位控制 电流时的霍尔电势大小。 4.热电偶所产生的热电势是两种导体的接触电势和单一导体的温差 电势组成的，其表达式为Eab （T ，To ）=T B A T T B A 0d )(N N ln )T T (e k 0。 在热电偶温度补偿中补偿导线法（即冷端延长线法）是在连接导线和热电偶之间，接入延长线，它的作用是将热电偶的参考端移至离热源较远并且环境温度较稳定的地方，以减小冷端温度变化的影响。 5.压磁式传感器的工作原理是：某些铁磁物质在外界机械力作用下， 其内部产生机械压力，从而引起极化现象，这种现象称为正压电效应。相反，某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生机械变形，这种现象称为负压电效应。（2分） 6. 变气隙式自感传感器，当街铁移动靠近铁芯时，铁芯上的线圈电 感量（①增加②减小③不变）（2分） 7. 仪表的精度等级是用仪表的（①相对误差②绝对误差③引用误差）来表示的（2分） 8. 电容传感器的输入被测量与输出被测量间的关系，除（①变面积型②变极距型③变介电常数型）外是线性的。（2分） 1、变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积 增大时，铁心上线圈的电感量（①增大，②减小，③不变）。 2、在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关 系中，（①变面积型，②变极距型，③变介电常数型）是线性的关系。 3、在变压器式传感器中，原方和副方互感M 的大小与原方线圈 的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与副方线圈的匝数成（①正比，②反比，③不成比例），与回路中磁阻成（①正比，②反比，③不成比例）。 4、传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输
传感器的标定与校准
标定与校准的概念 新研制或生产的传感器需要对其技术性能进行全面的检定，以确定其基本的静、动态特性，包括灵敏度、重复性、非线性、迟滞、精度及固有频率等。 例如，对于一个压电式压力传感器，在受力后将输出电荷信号，即压力信号经传感器转换为电荷信号。但是，究竟多大压力能使传感器产生多少电荷呢？换句话说，我们测出了一定大小的电荷信号，但它所表示的加在传感器上的压力是多大呢？ 这个问题只靠传感器本身是无法确定的，必须依靠专用的标准设备来确定传感器的输入――输出转换关系，这个过程就称为标定。简单地说，利用标准器具对传感器进行标度的过程称为标定。具体到压电式压力传感器来说，我们用专用的标定设备，如活塞式压力计，产生一个大小已知的标准力，作用在传感器上，传感器将输出一个相应的电荷信号，这时，再用精度已知的标准检测设备测量这个电荷信号，得到电荷信号的大小，由此得到一组输入――输出关系，这样的一系列过程就是对压电式压力传感器的标定过程，如图1-19所示。 图1-19 压电式压力传感器输入――输出关系 校准在某种程度上说也是一种标定，它是指传感器在经过一段时间储存或使用后，需要对其进行复测，以检测传感器的基本性能是否发生变化，判断它是否可以继续使用。因此，校准是指传感器在使用中或存储后进行的性能复测。在校准过程中，传感器的某些指标发生了变化，应对其进行修正。 标定与校准在本质上是相同的，校准实际上就是再次的标定，因此，下面都以标定为例作介绍。 1．7．2 标定的基本方法 标定的基本方法是，利用标准设备产生已知的非电量(如标准力、位移、压力等)，作为输入量输入到待标定的传感器，然后将得到的传感器的输出量与输入的标准量作比较，从而得到一系列的标定数据或曲线。例如，上述的压电式压力传感器，利用标准设备产生已知大小的标准压力，输入传感器后，得到相应的输出信号，这样就可以得到其标定曲线，根据标定曲线确定拟合直线，可作为测量的依据，如图1-20所示。
压力传感器标定
燃气联试系统在正式工作之前要进行传感器校标；若测试现场环境发生变化，用户更有必要对传感器重新校标。 本系统用到的传感器有侧燃压力传感器和燃气压力传感器。 1．传感器校标特征图 图5.9 传感器校标特征 2．传感器校标计算公式 标定线的各点压强值对应的高度：（此处侧燃n =7，燃气n =8） 0h =4 04030201h h h h +++ 1h = 414131211h h h h +++ … … n h =2 21n n h h + （5-11） 定义各点压强对应的实际高度：（此处侧燃n =7，燃气n =8） 1P 时，1h -0h =△1h 2P 时，2h -0h =△2h
… … n P 时，n h -0h =△n h （5-12） 计算各标定压强间隔的内插系数：（此处侧燃n =7，燃气n =8） 1k =1 1h △P 2k = 2121 h - h P P -?? … … n k =1 -n n 1h -△h △--n n P P （5-13） 标定压强值求法： m P =1-n P +n K (m H -△1-n h ) （5-14） 其中，m H 为曲线上m 点至零线的高度； n K 为△1-n h 和△n h 之间的换算内插系数； 1-n P 为对应于△1-n h 的压强标定值； m P 为对应m H 高度求得的压强值。 传感器非线性计算公式： △h h △n △h n i n -i ╳100% （5-15） 其中，n 为标定线上的最大台阶数； △n h 为最大标定高度； i h △为第i 阶段的标定高度； i 为标定线是任一个阶梯（i =1、2、3…n ） 计算各点值，取其最大值表示传感器非线性值。 传感器滞后性(迟滞)参数计算公式： i2i1i4i3n 1(h -h h -h ) 4h ??+???╳100% （5-16）
基于MAX1452的压力传感器校准系统
1 绪论 1.1 课题背景及研究意义 随着科学技术的不断发展，非电量的测试与控制技术已经越来越广泛的应用。尤其在航天、航海、冶金、能源、生物医学、自动检测与计量等技术领域。而且随着社会的发展，这种技术也逐步渗透到人们的日常生活中。可以说测试技术与自动控制技术水平的高低是衡量科学技术现代化的重要标志之一[1]。 传感器是实现测试与自动控制的首要环节。如果没有传感器对原始信息进行准确可靠的捕获和转换，计算机发展的水平再高，依旧无法进行测试和控制。任何一种传感器在制造、使用时都需要对其设计指标进行一系列实验，以确定传感器的基本性能。 硅压阻式传感器是一种广泛应用于工业生产、国防建设和航天测量的基本部件。由于半导体材料组成的硅压阻式传感器普遍存在着：一致性、温漂和非线性等问题，在使用过程中都要进行补偿与非线性矫正。传统的矫正方法是采用温度敏感器件与模拟电路实现。近年来，随着计算机技术日新月异的发展，对于硅压阻式传感器的矫正与补偿都采用微型计算机系统实现，这样的方法具有补偿精度高、工作稳定、体积精巧和传输方便等特点。这种方法组成的传感器信号调理电路也把传感器输出电路与变送器形成一体，即为现今的智能传感变送器。这种智能传感变送器还可以构成网络化测量系统，甚至能很方便的接入Internet网络。据光电行业开发协会(OIDA)做出的最新预测，从2003年到2006年期间，智能传感器的国际市场销售量将以每年20％的高速度增长[2]。 对于传统传感器采用模拟方式对信号在模拟域进行处理，校准与补偿采用激光微调薄膜电阻、电位器等“模拟记忆”元件，温度补偿一般采用热敏电阻、二极管等温度敏感元件。所有这些方法存在以下主要缺点： 1、补偿精度受限于传感器的非线性误差和温度特性； 2、补偿器件同样受温度漂移困扰； 3、自动化调理设备价格昂贵； 4、人工调节不但精度不高，而且增加生产成本，不适合批量生产。 第1页共38页
传感器与测量系统的一般特性
第二章 传感器与测量系统的一般特性 2-1：有两个传感器测量系统，其动态特性可以分别用下面两个微分方程描述，试求这两个系统的时间常数和静态灵敏度K 。 （1）T y dt dy 5105.1330-?=+ 式中y ：输出电压（V ），T ：输入温度（℃） （2）x y dt dy 6.92.44.1=+ 式中y ：输出电压（mV ），x ：输入压力（pa ） 2-2: 已知一热电偶的时间常数τ=10s ，如果用它来测量一台炉子的温度，炉内温度在540℃至500℃之间接近正弦曲线波动，周期为80s ，静态灵敏度K=1。试求该热电偶输出的最大值和最小值。以及输入与输出之间的相位差和滞后时间。 2-3: 某加速度传感器的动态特性可用如下的微分方程来描述： x y t y t y 1010322100.111025.2d d 100.3d d ?=?+?+ 式中y ：输出电荷量（pC ）x ：输入加速度值（m/s 2）试确定该传感器的ω0、ξ和k 的大小。 2-4:某压力传感器的校准数据如下表所示，试分别用端点连线法和最小二乘法求非线性误差。并计算迟滞和重复性误差；写出端点连线法和最小二乘法拟合直线方程。 2-5：一只二阶力传感器系统，已知其固有频率f 0=800Hz ，阻尼比ξ=0.14，现用它作工作频率f =400Hz 的正弦变化的外力测试时，其幅值比A(ω)和相位角φ(ω)各为多少；若该传感器的阻尼比ξ=0.7时，其A(ω)和φ(ω)又将如何变化? 2-6 设有两只力传感器均可作为二阶系统来处理，其固有振荡频率分别为800Hz 和1.2kHz ，阻尼比均为0.4。今欲测量频率为400Hz 正弦变化的外力，应选用哪一
基于MAX1452的MEMS压力传感器校准系统的设计
2009年 第10期 仪表技术与传感器 Instrum ent T echn i que and Sensor 2009 N o 110 收稿日期:2006-08-20 收修改稿日期:2009-05-12 基于MAX1452的M E M S 压力传感器校准系统的设计 赵 岩,李永红,王恩怀 (中北大学,山西太原 030051) 摘要:为解决飞行器气动参数测试系统中压力测量时的温度漂移问题,设计了一种基于MAX 1452的M E M S 压力传感器校准系统。介绍了系统结构、功能、数据传输及软件实现。利用V is ua l C ++6.0对上位机软件进行编程,实现了对核心补偿器件MAX 1452的可视化操作与控制。通过最小二乘法进行曲线拟合,得到零点及灵敏度温度漂移补偿数据。运行结果表明:系统工作可靠,压力参数测量精度优于015%FS .关键词:M E M S 压力传感器;信号调理;校准;温度补偿 中图分类号:TP212 文献标识码:B 文章编号:1002-1841(2009)10-0094-03 Cali bration Syste m ofM E M S Pressure Sensor w ith M AX1452 ZHAO Y an ,L I Y ong -hong ,WANG En -hua i (Nor th Un iversity of Ch i na ,T aiyuan 030051,Ch i na) Abstract :In orde r to so l ve the prob l em of te m perature dr ift i n the pressure testi ng o f the a irc ra ft aerodynam i c para m eters ,a ca li bra ti on syste m ofM E M S pressure sensor based on M AX1452w as presented .The structure ,functi on ,da ta trans m i ssi on and soft w are design o f the syste m w ere i n troduced .It desi gned t he progra m o f the host co m pute r unde r V isua l C ++6.0to i m ple m ent v isual ope ration and control about M AX 1452w hich was the m a i n co m pensation un it .A curve fitting a lgo rith m based on l east square m ethod was adopted to obta i n t he co m pensa ti on data .A ppli cation results show that it i s a re li able syste m w ith good effect ,the precision o f pressure testi ng is be tter t han 0.5%FS . K ey word s :M E M S pressure senso r ;si gna l cond iti oning ;cali brati on ;te m pe rature com pensati on 0 引言 随着国防工业的不断发展,飞机、导弹等飞行器的结构无论在外形、受力情况及边界条件等方面均变得十分复杂[1]。因此飞行气动参数的测试显得越发重要。用于飞行器表面压力监测的压力传感器性能要求相对其他应用有所不同,要求尺寸小、厚度薄、灵敏度和分辨率高,故选择M E M S 硅微结构压阻式压力传感器。但由于半导体材料的固有特性,普遍存在着零点输出、热零点漂移、热灵敏度漂移和非线性等问题,影响传感器的精确性[2-3]。因此,必须采取有效措施,减少并补偿这些因素影响带来的误差,提高传感器的准确性。利用低成本精密信号调理器MAX 1452对M E M S 压力传感器做数字补偿,弥补了传统模拟方式补偿精度受限于传感器误差的非线性,且补偿元件同样受温度漂移等缺点。1 系统总体结构111 系统框图设计 系统由下位机、上位机以及相应的系统和应用软件构成。下位机主要由C8051F410和M AX 1452智能芯片构成,上位机部分应用V i sua l C++6.0作为开发工具,采用面向对象的方法编制上位机软件。通过R S-485转U SB 适配器实现下位机与计算机(上位机)的通讯,对M E M S 压力传感器进行校准和温度补偿。系统总体框图如图1所示。112 系统工作原理 M AX 1452内部包含可编程传感器激励、16级可编程增益 图1 校准系统总体框图 放大器(PGA )、768字节(6144位)内部EEPROM 、4个16位DAC 、1个独立的运算放大器以及内部温度传感器[4]。内部温度传感器输出信号经A /D 转换后用其数字量来查询EEPROM 表,从该表中确定一个偏移量校准值。其在-40~+125e 范围内变址精度约为115e .每隔1m s ,内嵌的温度传感器将给出一个在EEPROM 中的查找表的变址,查表结果传至DAC 寄存器[5]。MAX 1452使用了4个16位DA C 寄存器,并由用户将校准系数存于其内部768@8EEPROM (6144位)中。这些内存都以16位字的形式存放,包含以下内容:配置寄存器、偏移量校准系数表、偏移量温度系数寄存器、跨度校准表、跨度温度误差修正系数寄存器。 为实现对M AX1452的控制与设置,需将锁定引脚(UN-LOCK )接高电平,使能数字接口D IO (D ig ital Input O ut put)的双向通信功能[6]。在上位机软件中输入温度补偿校准时的精度、失调FSO 等简单参数,并选择要配置的寄存器或者要编辑的
基于霍尔传感器的转速测量系统设计
基于霍尔传感器的 转速测量 姓名：** 班级：** 学号：** 指导老师：** 基于霍尔传感器的转速测量
摘要 本文介绍一种用STC89C51单片机测量小型电动机转速的方法，霍尔传感器的工作原理，阐述了霍尔传感器测速系统的工作过程，利用脉冲计数法实现了对转速的测量，通过LCD 直观地显示电机的转速值。结合硬件电路设计，采用模块化方法进行了软件设计。编制了电机转速的测量设计了测量模块、转速模块、显示模块等的C51程序。系统以单片机STC89C51为控制核心，用霍尔集成传感器作为测量小型直流电机转速的检测元件，经过单片机数据处理，用8位LED数码管动态显示小型直流电机的转速。 关键词：单片机；转速测量；霍尔传感器 背景： 在直流电机的多年实际运行的过程中，机械测速电机不足之处日益明显，其主要表现为直流测速电机DG中的炭刷磨损及交流测速发电机TG中的轴承磨损，增加了设备的维护工作量，也随着增加了发生故障的可能性；同时机械测速电机在更换炭刷及轴承的检修作业过程中，需要将直流电动机停运，安装过程中需要调整机械测速电机轴与主电机轴的同轴度，延长了检修时间，影响了设备的长期平稳运行。 随着电力电子技术的不断发展，一些新颖器件的不断涌现，原有器件的性能也随着逐渐改进，采用电力电子器件构成的各种电力电子电路的应用范围与日俱增。因此采用电子脉冲测速取代原直流电动机械测速电机已具备理论基础，如可采用磁阻式、霍尔效应式、光电式等方式检测电机转速。 经过比较分析后，决定采用测速齿轮和霍尔元件代替原来的机械测速电机。霍尔传感器作为测速器件得到广泛应用。霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器。霍尔效应这种物理现象的发现，虽然已有一百多年的历史，但是直到20世纪40年代后期，由于半导体工艺的不断改进，才被人们所重视和应用。我国从70年代开始研究霍尔器件,经过20余年的研究和开发,目前已经能生产各种性能的霍尔元件,霍尔传感器具有灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温等特点。 （一）转速的测量原理 转速是工程中应用非常广泛的一个参数，而随着大规模及超大规模集成电路技术的发展，数字测量系统得到普遍应用，利用单片机对脉冲数字信号的强大处理能力，应用全数字化的结构，使数字测量系统的越来越普及。在测量范围和测量精度方面都有极大的提高。转速的测量方法有很多，由于转速是以单位时间内的转速来衡量的，所以本文采用霍尔元器件测量转速。 霍尔器件是有半导体材料制成的一种薄片，其长为l，宽为b，厚度为d。若在垂直于薄片方向（即沿厚度d的方向）施加外磁场，在沿长为l的方向的两端面加外电场，则其内部会有一定的电流通过。由于电子在磁场中运动，所以将受到一个洛仑兹力，其大小为： F=qVB, 式中：F为洛伦兹力；q为载流子电荷，V为载流子运动速度，B为磁感应强度。
传感器灵敏度自动测量系统
传感器灵敏度自动测量系统 摘要：换能器从名字上来说就是完成能量转换的器件，而水声换能器则指完成声与电之间转换的器件，水声换能器是声纳的重要总称部分，分为发射换能器和接收换能器，接收换能器常称水听器，是声纳的水下部分，一个换能器的优劣直接影响声纳性能，现在换能器主流是压电陶瓷换能器。该论文主要讲述了一套基于用信号源、发射换能器、压电陶瓷传感器、示波器、GPIB总线和PC个人计算机组成的自动测量系统,信号源产生标准正弦信号声波，该声波在均匀声腔水介质中传播并作为压力源,标准传感器和被测传感器同时接收波动声压,用示波器测出两传感器的输出电压,并将输出电压通过GPIB总线传输到个人计算机上，通过一系列计算推算出被测传感器的灵敏度。实验测试了不同频率下水听器灵敏度及不确定度的分析。 关键词：换能器；灵敏度；不确定度 1.概论 1.1 概述 地球表面积的71%是海洋，海洋里蕴藏着丰富的生物和矿物质资源，是人类今后生存和发展的第二个空间。当今各国都在努力加强海军建设和大范围地开发海洋事业。声纳这一水下探测设备成了开发海洋的重要帮手，更是海军和民用航海事业不可缺少的组成部分。 人们比喻声纳设备是舰船的水下耳目，换能器及其基阵则可谓之耳目的鼓膜和瞳孔了。由于电磁波在水下传播衰减极快，探测距离甚微，因此发现和测量水下目标，目前仍主要采用声纳。 声纳设备的功能，就是收听水下有用信号并把它转变为电信号以供视听；或者自身产生一个电信号再转变为声信号在水介质中传播打到目标反射回来接收之，再转变为电信号供收听或观察，由此可以判断水下目标的方位和距离。在这个水下电声信号的转换过程中的关键设备就是水声换能器或是换能器阵。 目前，水声换能器已经普遍地应用到工业、农业、国防、交通和医疗等许多领域。其中包括以下几种： （1）在测深方面的应用：为保证航行安全，无论是军舰或是民船都要安装测深声纳；专门的航道检测船只都配备精度高、功能齐全的测深仪。根据测深深度的不同，测深换能器的频率和功率也相差甚远。以频率范围在10kHz~200kHz的较多，功率从数瓦到数十千瓦不等，其中，高频小功率用于内河或浅海，低频大功率用于远洋、大深度。对这类换能器的要求是波束稳定、主波束锐。 （2）在定位和测距方面的应用：测量航船对地的航行速度，大多采用多普勒声纳，利用四个性能相同的换能器分别排列与龙骨相垂直的左右舷方向上。一般工作频率在100kHz~500kHz。 （3）在海洋考察和海底地层勘探方面的应用：海底地质调查主要采用低频大孔径声纳。拖曳式声纳是当今装在活动载体上最大尺寸的声学基阵，作用距离也最远。水中成像方面，通常采用高频旁视声纳，在船底左右舷对称地沿龙骨平行方向装两个直线基阵，各自向海底发射扇形指向性声束，然后接收来自海底的反射波，由于海底凹凸不平反射波强度有别，在显示图像上就会出现亮度不同的图像，因为工作频率较高，声信号衰减较快，作用距离不远，现在试验的频率范围为数十千赫到500千赫。 1.2 开展水声换能器测试方法研究的意义 在水声技术研究和应用中需要用到声压、声强和声功率等基础的水中声学量，水声量值的准确与否至关重要，不仅关系到水声科学研究的准确性，而且也关系到水声技术装备性能优劣和质量高低的检定和评价，开展水声换能器测试方