项目10传感器综合设计学学习习目目标标知识目标能熟练运用已有知识进行传感器的初步设计能对测量数据进行分析整理能对测量数据进行误差分析能按设计报告的书写要点完成设计报告技能目标熟练掌握并运用各类传感器及相关知识项目10传感器综合设计项目10传感器综合设计任务1电子汽车传感器课程设计车用传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况信息（如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等）转化成电信号传输给计算机。用传感器组成的汽车仪表包括燃油油量表、车速表、里程表、机油压力表、冷却液温度表、气压表、发动机转速表，以及驻车制动指示、断气制动警示、排气制动警示、机油压力警示、冷却液液位报警仪等。驾驶员通过各项参数和警示，可以准确地判断车辆的运行状态，以便正确地驾驶和维护、保养好车辆，使汽车处于最佳工作状态。因此，车用传感器对车辆的安全、经济、可靠运行，起着至关重要的作用。项目10传感器综合设计1．课程设计目的•通过课程设计，一方面检测具有代表性、综合性的温度、压力、液位、速度、大电流等工业测控中的常用参数，培养实际工作能力；另一方面，由于传统汽车仪表属于机电热力式仪表，体积大、功耗大而寿命不长，正朝电子化、微机化方向迅猛发展。汽车电子式仪表具有一定的先进性，代表了当前汽车仪表的发展方向，可以培养和提高一定的研发能力。•通过课程设计训练，使读者学会从工程角度思考问题，熟悉传感器产品，学会对传感器产品的正确接口、信号调理、线性化、校准及常用的电子显示、报警方法。项目10传感器综合设计2．设计任务要求从图10.1中选取三个汽车仪表，将其设计为电子式仪表。要求从车速-里程表中选择一个，组合仪表中的四个表中任选两个。图10.1全电子式汽车仪表的基本组成项目10传感器综合设计3．设计要求基本题：①车速表。用20只LED线状显示汽车的即时行驶速度。测速范围：0～100km/h；每只LED显示：5km/h；轮胎直径：900mm。②里程表。用数码显示所行驶的不可复位累计总路程，以及可复位单次小计路程。计程范围：不可复位累计总路程0～99999.9km，可复位小计路程0～999.9km；分度：以100m计数一次，即1次/0.1km；轮胎直径：900mm。③油量表。用3只LED条状显示燃油箱中的燃油油量。测量范围：0～1/3，1/3～2/3，2/3～1，每只LED约显示1/3。④油压表。产品用10只LED条状显示发动机润滑油压力。测量范围：0.5～5bar（制作时可降低标准为7只LED，范围：0.5～3bar）；每只LED显示：0.5bar。⑤水温表。用6只LED条状显示发动机冷却水温度，并以最高3只红LED作超温报警。测量范围：50℃～+100℃，每只LED显示：10℃左右（注意线性化显示）。⑥电流表。分别用五只绿色LED和五只红色LED点状显示蓄电池充、放电流。测量范围：50～0A，0～+50A，每只LED显示：10A（注意避免导线及接触电阻的影响）。项目10传感器综合设计发挥题：①车内外气温表。用两只二极管作自制的温度传感器和一只转换开关，以数码形式切换显示车内外气温（20～+50℃，1℃）。②无接触（免软轴连接）式车速里程传感器及其配套表设计。软轴加工要求高且易损坏，若改用霍尔IC片、接近开关或干簧管自制车速里程传感器，则寿命和可靠性可大为提高。③自行设计一种高精度车速里程表传感器（精度不低于10cm）。注意克服负载对轮胎外径的影响。④倒车防撞报警仪。用超声波压电陶瓷传感器测量物体距车尾小于1.5m时发出声光报警，或物体距车两侧小于0.4m时发出声光报警。项目10传感器综合设计4．设计报告设计报告的文字务求精练，一般为6页左右，必须在有限篇幅下，选择关键的、能体现设计水平的内容。每只表的设计报告，一般应包括：①系统方案讨论：每只表应提供两种方案，加以分析、选择。②传感器及单元电路（IC）原理简述：应尽量简明扼要，过多或关键点不清晰均要扣分。③详细电路图：所有电阻、电容要有阻（容）值；集成电路要有型号，其所连引脚要标引脚编号（最好还要标功能符号，以便阅读），标有编号的引脚可以任意排列在其边框四周，以方便画线；未使用的引脚不必画出。④必要的计算：如脉冲当量、恒流源电流、量程灵敏度、线性误差计...
