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重庆大学本科学生毕业设计（论文）传感器及电源通用控制器的设计学生：赵磊学号：20073079指导教师：尹爱军专业：机械电子工程重庆大学机械工程学院二O一一年六月GraduationDesign(Thesis)ofChongqingUniversityDesignofSenorandSourceGeneralControllerUndergraduate:ZhaoLeiSupervisor:Prof.YinAijunMajor:Mechanical-electronicEngineeringCollegeofMechanicalEngineeringChongqingUniversityJune2011重庆大学生本科毕业设计（论文）摘要I摘要测试技术与测试仪器是获取信息、分析和处理测量数据的关键技术和手段，是从事科学研究、产品质量分析检验与控制不可获取的工具。机械科学里测试也是很重要的一个研究分支，机械里面的测试有机械的振动、噪声等测试，其中机械振动的测试及工程上很重要的一部分，随着生产的发展和科学理论技术的水平的提高，现代的振动测试过采用电测法，但是在机械行业里面机械式的测振法仍然是以振动传感器为理论基础的。现在工程测试中广泛采用的机械量的电测原理和技术，也就是首先使用各种转换装置——传感器来将不同信号的物理特征转为具有物理特性的电信号。所以传感器在机械测试中是占有很重要的地位的。要做好机械测试这一块的工作，我得做好测试整个过程中的每一步。而传感器要很好的工作它肯定是需要完善的调理电路。而在机械的测试技术中常用到得就是两种传感器，普通的压电式加速度传感器和ICP加速度传感器，两者的应用都很广泛，在现代的机械测试中都应用的很多。本文将为读者介绍两种传感器的结构，在测试中的应用，以及两种传感器使用的差别。两种传感器之间又由于内部有小的细微差别使他们在测试的时候拥有不同的测试通道，这样我们的测试仪器上就需要给两种传感器配备不同的通道口，是仪器显得繁重而且给测试工作带来烦恼，在本文中将以简化测试人员的工作，简化测试仪器的为目的设计一个传感器自动识别及调理电路来实现传感器通道口的共用问题，同时也解决ICP传感器的恒流源供电。于此同时对于所设计的电路我们也需要为其设计一个专门的电源管理模块来实现的智能的电源管理。本电路系统结构简单，应用可靠，采用简单常用的电路实现。可以完成传感器的自动识别，完成传感器的调理，实现信号的准确采集。关键词：压电式加速度传感器电荷前置放大器传感器自动识别恒流源电路电池的智能管理重庆大学生本科毕业设计（论文）ABSTRACTIIABSTRACTTestingtechnologyandtestequipmentarethekeytechnologiesandmeanstoobtaininformation,analysisandprocessingofmeasureddata,whichisindispensableinscientificresearch,producttestingandthecontrolofqualityanalysis.Testingtechnologyisaveryimportantbranchofmachineryscientific,whichincludingthemechanicalvibrationandnoisetesting,vibrationtestingofthemachineisanimportantpartofengineering.Withthedevelopmentofproductiontechnologyandtheimprovingofthelevelofscientifictheory.Vibrationtestingusingmodernelectricmethod,butinthemachineryindustrywhichmechanicalvibrationtestingisstillbasedonvibrationsensors.Nowelectricalmechanicalprinciplesandtechniquesmeasuringarewidelyusedinengineeringtesting,whichthefirststepistouseavarietyofconversiondevicessuchassensorstoconvertthephysicalcharacteristicsofthedifferentsignalsintoelectricalsignalsthathavethephysicalproperties.Sothesensorsplaysaveryimportantpositioninthemechanicaltesting.Tomakesurethetestingworkwell,andmustmakeeverystepoftheprocessworkwell.Tomakesurethesensorworkwell,aimproveconditioningcircuitisabsolutelynecessary.Twotypesofsensorsareoftenusedinthemechanicaltestingtechniques,theaverageICPpiezoelectricaccelerationsensorandaccelerationsensor,thetwoapplicationsarebothwidelyused,whichareoftenusedinthemodernapplicationofmechanicaltesting.Inthisarticleitwillsimplelyintroducethestructureofthetwosensorsinthetestapplication,andthedifferencebetweenthetwosensors.Becausethetwosensorshavedifferentstructure,theyhaveadifferenttestchannelswhentheyareused.Soweneedatestinstrumentthatareequippedwithtwosensors'channels,whichhascausedtroubletothetestinstrument.Inthispaperwewillsimplifytheworkoftesters,testequipmentforthepurposeofsimplifyingthedesignofasensorandconditioningcircuittoautomaticallyidentifythesensoropeningscommonproblems,whilealsoaddressingtheconstantcurrentsourcefortheICPsensorelectricity.Atthesametimeforthecircuitwealsoneedtodesignadedicatedpowermanagementmoduletoachievetheintelligentpowermanagement.Thecircuitsystemisverysimple,butwhichisreliableinapplication,andthecircuitaremadeofusualsimplecircuits.Thecircuitcancompletetheautomaticidentificationoftwosensorstocompletethesensorconditioning,whichcanachieve重庆大学生本科毕业设计（论文）ABSTRACTIIIsignalaccurately.KEYWORDS:piezoelectricaccelerationsensorpreamplifierofchargeautomaticidentificationofsensorsconstantcurrentsourcecircuitintelligentmanagementofcharge重庆大学生本科毕业设计（论文）目录IV目录摘要....................................................................IABSTRACT................................................................II目录....................................................................IV第一章绪论.............................................................61.1课题的来源与意义......................................................61.2机械振动测试的意义....................................................61.3传感器调理及自动识别电路设计的意义....................................6第二章传感器输出信号的分析..........................................92.1压电式加速度传感器的结构与原理.........................................82.1.1压电式加速度传感器结构...........................................82.1.2典型的电荷放大系统..............................................82.1.3ICP传感器测试系统..............................................92.2非ICP传感器的输出信号的分析..........................................102.3ICP传感器输出信号的分析............................................112.4两种传感器信号的比较..................................................12第三章恒流源模块的设计.............................................133.1恒流源电路............................................................133.2恒流源的实现..........................................................133.1.1采用集成运放构成的线性恒流源....................................143.2.2采用集成稳压器构成的开关恒流源..................................143.2.3采用LM334芯片实现恒流源........................................153.3LM334搭建恒流源.....................................................15第四章传感器信号的识别与检测.......................................204.1LM3339比较器电路...................................................204.2所需