Курсовая работа: Датчик изменения сопротивления

Содержание
Введение 4
1. Общая часть 6
1.1. Анализ технического задания 6
1.2. Назначение и принцип действия 6
2. Расчетно-конструкторская часть 9
2.1. Обоснование выбора элементной базы 9
2.2. Расчет надежности 23
2.3. Расчет печатной платы 28
2.4. Описание конструкции 36
Заключение 37
Список литературы 38
Приложение А. Схема электрическая принципиальная 39
Приложение Б. Перечень элементов 40
Приложение В. Печатная плата 41
Приложение Г. Модель 3D печатной платы 42
Приложение Д. Сборочный чертеж 43














Введение
Датчики — это устройства, которые обнаруживают физические или химические изменения в окружающей среде. Параметрами изменения могут быть температура, давление, сила, свет или электрическая сущность. Они обнаруживают изменения параметров и посылают сигналы, которые можно использовать для управления или мониторинга цепи или параметра.
Резистивные датчики используют компоненты, сопротивление которых изменяется в ответ на внешний параметр. Элемент датчика изменяет свое сопротивление в известной связи с внешним стимулом, и изменение можно измерить с помощью схемы делителя потенциала. Обычно сопротивление подключается последовательно с элементом, и на комбинацию подается фиксированное напряжение. Напряжение на этом втором известном сопротивлении может дать указание на значение сопротивления элемента. Затем изменение значения сопротивления можно откалибровать как измерение сущности (внешнего стимула).
Сопротивление проводника определяется известным соотношением R=ρL/S
Сопротивление преобразователя предсказуемо меняется в зависимости от внешних факторов окружающей среды, а изменение физических свойств окружающей среды можно предсказать, измерив изменение сопротивления проводника. Простейший датчик можно представить, как проводник, сопротивление которого меняется в зависимости от длины и площади его поперечного сечения. Влажность может изменить удельное сопротивление материала, в то время как изменение сопротивления в зависимости от температуры является общепризнанным. Наиболее часто используемые преобразователи — это преобразователи переменного сопротивления или резистивные датчики. Они измеряют температуру, силу, вибрации, давление, смещение и т. д.
Резистивные датчики обладают следующими преимуществами:

• Маленький размер
• Простота интеграции
• Простота чтения/мониторинга
• Бюджетный

Резистивные датчики находят широкое применение в таких областях, как бытовая электроника, измерение давления и температуры, электроинструменты, медицинские приборы, человеко-машинный интерфейс и многие другие.
Целью данного курсового проекта является проектирование датчика изменения сопротивления кожных покровов человека.

1. Общая часть
   1. Анализ технического задания

Проектируемое устройство датчик изменения сопротивления должен иметь следующие технические характеристики:
Таблица 1 – Характеристики проектируемого датчика

Проектируемый датчик изменения сопротивления должен быть безопасным в эксплуатации, иметь малые габариты и массу, отвечать эргономическим требованиям. В качестве элементной базы в нем необходимо использовать современные малогабаритные, недорогие и надежные элементы.