《安全检测技术》课程设计
班 级 专 业
题 目 感应式感应讯响器
学 号
姓 名
环境与市政工程系
2012年6月
目录
（一）设计时间及地点： ..................................................................... 错误！未定义书签。
（二）目的与任务： ............................................................................. 错误！未定义书签。
（三）内容概要： ................................................................................. 错误！未定义书签。
（四）感应式传感器制作的感应式讯响器 ......................................... 错误！未定义书签。
一、设计要求： ..................................................................................... 错误！未定义书签。
二、技术指标： ..................................................................................... 错误！未定义书签。
三、要求完成的任务 ............................................................................. 错误！未定义书签。
四、设计内容 ......................................................................................... 错误！未定义书签。
1．设计思路： ....................................................................................... 错误！未定义书签。
2．电路原理分析 ................................................................................... 错误！未定义书签。
3．方案设计 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
五、 总结 ............................................................................................... 错误！未定义书签。
（五）参考文献 ....................................................................................................................... 9
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《安全检测技术》课程设计
（一）设计时间及地点： 1.时间：第19周 2.地点：9# A404 3.人数：81人 （二）目的与任务：
本课程设计是在学完《安全检测技术》之后综合利用所学传感器知识完成一个传感器应用系统设计并在实验室实现。该课程设计的主要任务
1.是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深对常用传感器的结构、原理、特性的认识和基本知识的理解，提高综合运用课程所学知识的能力。
2.培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。通过思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。
3.通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选择，安装调试等环节，初步掌握简单传感器电路的分析方法和工程设计方法。
4.掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单传感器控制电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。能在教师指导下，完成课题任务。
5.了解与课题有关的电子线路以及元器件工程规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。
6.培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
（三）内容概要：
传感器课程实践目的是让学生及时掌握和巩固所学的基本原理和基础理论，掌握常用传感器的性能及使用方法；提高学生的动手能力和应用能力；通过有计划的操作和思维完成各种训练，使学生掌握基本实验方法，培养学生的协作精神、动手能力和工程意识；提高学生综合分析问题能力。通过实践课程，学生亲自动手和参与各种传感器的测量和实验，便于其了解和掌握各种传感器的特性、工作原理和使用方法，为其今后的工作和科研打下良好的基础。
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本课程的主要内容是按照课程实践和实验指导书的要求完成课内各项实验任务及理论设计，进行各种传感测量方法设计和实践，并完成综合实践报告。
（四）感应式传感器制作的感应式讯响器
一、设计要求：
本设计可用做触木式报警器，如门把手、箱、包、柜等的防盗报警，也可作玩具等用。
二、技术指标：
1.用手摸、捏感应器时，扬声器发出响亮的音频叫声。 2.手离开感应器时，延时1（S）左右，扬声器停止叫声。 三、要求完成的任务 设计电路并进行安装调试。 四、设计内容 1． 设计思路：
采用自制整流电路.这种方法简单可行,可以得到精确的电压值,而且稳定度高,可以长期使用.
由555定时器组成单稳态触发模块，单稳态触发器正常工作时，若未加输入负脉冲，即Vi保持高电平，则单稳态触发器的输出Vo一定是低电平。
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利用555定时器设计与制作的触摸式声音报警器，电路实现较简单，经制作完成调试证明能够实现报警器要求的功能。
2． 电路原理分析
题目要求设计一个触摸式防盗报警系统，整个系统可以划分为几个模块。首先为电源模块，考虑到我所使用的芯片电压为4.5伏，所以可采用先通过桥堆整流，然后滤波。其次为单稳态触发模块，用来控制输出的电压，以驱动报警集成电路。最后为三声模拟声报警集成电路，可直接驱动扬声器发声。可产生三种不同的模拟报警声响，是制作各种报警器的良好声源。
555定时器的电路如图所示。它由三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器c1和基本RS触发器、放电晶体管T、与非门和反相器组成。
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分压器为两个电压比较器C1、C2提供参考电压。如5端悬空，则比较器C1的参考电压为2/3Ucc，加在同相端；C2的参考电压为1/3Ucc，加在反相端。 R,S是复位输入端。当S=0时，基本RS触发器被置0，晶体管T导通，输出端u0为低电平。正常工作时， 第四引脚为高电平。
ui1和ui2分别为6端和2端的输入电压。当ui1>2/3Ucc，ui2>1/3Ucc 时，C1输出为低电平，C2输出为高电平，即R=0，S=1，基本RS触发器被置0，晶体管T导通，输出端u0为低电平。
当ui1<2/3Ucc，ui2<1/3Ucc 时，C1输出为高电平，C2输出为低电平，R=1，S=0，基本RS触发器被置1，晶体管T截止，输出端u0为高电平。
当ui1<2/3Ucc，ui2>1/3Ucc 时，基本RS触发器状态不变，电路亦保持原状态不变。
单稳态由555构成的单稳态触发器电路如图所示。
图中R，C为外接定时元件，输人的触发信号ui接 在低电平触发端（2脚）。
稳态时，输出uo为低电平，即无触发器信号（ui为高电平）时，电路处于稳定状态——输出低电平。在 ui负脉冲作用下，低电平触发端得到低于（1/3）Vcc，触发信号，输出uo为高电平，放电管VT截止，电路进入暂稳态，定时开始。
在暂稳态期间，电源＋Vcc→R→C→地，对电容充电，充电时间常数T＝RC，uc按指数规律上升。当电容 两端电压uc上升到（2/3）Vcc后，6端为高电平，输出uo变为低电平，放电管VT导通，定时电容C充电结束 ，即暂稳态结束。电路恢
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复到稳态uo为低电平的状态。当第二个触发脉冲到来时，又重复上述过程。
多谐振荡器电路如图
R1
8 4 7 6 2 C 3 5 VCC vO R2
555 1 vC 0.01F
3．方案设计
假设电容C初始电压为零，再接通直流电源Vcc瞬间，Uth=Utr=0<（1/3）Vcc，则输出为高电平，电路为第一暂稳态，放电管V截止，电源Vcc经R1、R2对电容C充电，电容电压逐渐上升，当uc达到2/3Vcc时，输出由“1”跳变为“0”，电路进入第二暂稳态，同时V管导通，电容C通过R2及V管放电，uc下降。当uc下降至1/3Vcc时，输出由“0”跳变为“1”，电路以回到第一暂稳态，同时V管截止，电容C又重新充电，以后不断重复上述过程，形成振荡。
tPL=R2C1n2≈0.7R2C
tpH = (R1+R2)C1n2≈0.7(R1+R2)C
f11.43 tPLtPH(R12R2)C
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当手指接触到触摸板时，IC1 的2 脚〔 输人端）被加上一个负向的触发脉冲．其3 脚就输出一个单稳态的正脉冲．
本电路的暂态时间由RICI时间常数决定，约20s左右。即每触摸一次M，B发警报声20s左右；再次触碰，再次发声。如要延长暂态（报警）时间，可加大R1或C1；反之应减小R1或C1数值。该脉冲的持续时间为1.2R2×C1 ，此脉冲送到无稳多谐振荡器IC2 的4 脚，使IC2起振，驱动喇叭发出警报声。
四、 总结
感应式传感器制作的感应式讯响器，它具有使用方便、灵敏度高等特点，适合家庭或办公室、保险柜等处作防盗用。在使用时，将该报警器的触摸电极与门锁或金属拉手相连，通电后报警器处于警戒状态。当有窃贼企图撬开房门入室行窃时，只要其触碰到门锁或门把手，报警器会立即连续发出音响报警信号。
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触摸式声音报警器应具有声音宏亮，外型小巧，报警器当有人触摸到金属片的时候，报警器发出报警，持续一段时间后停止，若再次触摸则再报警，耗电能低，安装方便使用简单。
主要部件采用微小元件，抗干扰强。
这次安全检测技术课程设计给了我一次关于检测技术的实践机会，通过这次课设，我对传感器的使用有了更进一步的了解，进一步把学到的知识应用于实际。通过这次课程设计，我充分认识到了自己在安全检测技术上的不足，对以前学过的知识有了更加深刻的认识，并且学到了许多书本上所学不到的实践知识。在设计电路的过程中我遇到了不少的麻烦，但通过自己的努力和老师、同学的帮助，最终成功完成了感应式讯响器的设计。最重要的是这次检测技术课程设计培养了我严谨的行事态度，使我受益匪浅。
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五、参考资料
1．《检测技术》 张国忠、赵家贵 中国计量出版社。
2．《检测技术与系统设计》 张靖、刘少强 中国电力出版社。 3．《传感器原理及应用》 王雪文、张志勇 北京航空航天大学出版社。
4．康华光 《电子技术基础》数字部分.高等教育出版社，2006 5．康华光 《电子技术基础》模拟部分.高等教育出版社，2006 6．《安全检测技术》 7．《模拟电子技术基础》 8．《自动检测技术》 9．《传感器及应用》 10．《脉冲与数字电路》
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