傳感器之一網(wǎng)打盡

傳感器原理與工程應(yīng)用Principle&ApplicationofSensors一‘網(wǎng)’打盡傳感器傳感器的分類

電阻式傳感器電容式傳感器光電式傳感器一、電阻應(yīng)變式傳感器應(yīng)變式數(shù)顯扭矩扳手人體秤

斜拉橋上的斜拉繩應(yīng)變測試

玩具機器人

任務(wù)一：電阻應(yīng)變式傳感器在稱重測量上的應(yīng)用圖2－1電阻應(yīng)變式電子秤結(jié)構(gòu)示意圖片1片2片3片4電阻應(yīng)變式電子秤的工作原理U0=U﹒

dRR1、將砝碼壓在傳感器上2、傳感器將形變傳到應(yīng)變片上3、應(yīng)變片的阻值發(fā)生變化

4、程序收到阻值變化之后轉(zhuǎn)化為內(nèi)碼值

5、內(nèi)碼值再轉(zhuǎn)成實際的重量。片1片2片3片4汽車衡稱重系統(tǒng)二、電容式傳感器由絕緣介質(zhì)分開的兩個平行金屬板組成的平板電容器,如果不考慮邊緣效應(yīng),其電容量為ε0——真空介電常數(shù)；ε——電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù)A——極板相對覆蓋面積；d——極板間距離；εr——相對介電常數(shù)；1、原理和結(jié)構(gòu)變極距(d)型變面積型(A)型變介電常數(shù)(ε)型

在實際使用中，通常保持其中兩個參數(shù)不變，而只變其中一個參數(shù)，把該參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化，通過測量電路轉(zhuǎn)換為電量輸出，此即電容式傳感器的原理。根據(jù)這一性質(zhì)，電容式傳感器可以分為D,A,(r)變化

C變化U(I)變化1、原理和結(jié)構(gòu)2、電容傳感器的應(yīng)用---------電容式接近開關(guān)振蕩電路被測物體測量頭構(gòu)成電容器的一個極板，另一個極板是物體本身，當物體移向接近開關(guān)時，物體和接近開關(guān)的距離發(fā)生變化，使得電容發(fā)生變化，使振蕩器起振，通過后級整形放大轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。接近開關(guān)的檢測物體，并不限于金屬導(dǎo)體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體。2、電容傳感器的應(yīng)用---------電容式接近開關(guān)2、電容傳感器的應(yīng)用---------電容式接近開關(guān)電容式接近開關(guān)在物位測量控制中的使用演示2、電容傳感器的應(yīng)用---------電容式轉(zhuǎn)速計圖中電容式轉(zhuǎn)速傳感器由固定金屬板和與轉(zhuǎn)動軸相連的可動金屬板構(gòu)成。電容量的周期變化速率即為轉(zhuǎn)速。2、電容傳感器的應(yīng)用---------電容式轉(zhuǎn)速計2、電容傳感器的應(yīng)用

---------電容式鍵盤此種鍵盤即利用極距式電容傳感器以實現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換常規(guī)的鍵盤有機械式按鍵和電容式按鍵兩種。電容式鍵盤是基于電容式開關(guān)的鍵盤，原理是通過按鍵改變電極間的距離產(chǎn)生電容量的變化，暫時形成震蕩脈沖允許通過的條件。2、電容傳感器的應(yīng)用

---------電容式鍵盤2、電容傳感器的應(yīng)用

---------電容傳聲器傳聲器（Microphone）俗稱話筒，是一種聲－電換能器件，現(xiàn)在廣播娛樂方面使用的絕大多數(shù)是動圈式和電容式。駐極體電容傳聲器大膜片電容傳聲器電容傳聲器以振膜與后極板間的電容量變化使得極板上的電荷隨之變化，電路中的電流也相應(yīng)變化，負載電阻上也就有相應(yīng)的電壓輸出，從而完成了聲音信號與電信號的轉(zhuǎn)換。通過前置放大器變換為輸出電壓。它能提供非常高的音響質(zhì)量，頻率響應(yīng)寬而平坦，是高性能傳聲器。

2、電容傳感器的應(yīng)用

---------指紋識別指紋識別目前最常用的是電容式傳感器，也被稱為第二代指紋識別系統(tǒng)。它的優(yōu)點是體積小、成本低，成像精度高，而且耗電量很小，因此非常適合在消費類電子產(chǎn)品中使用。IBMThinkpadT42/T43

的指紋識別傳感器三、光電傳感器外光電效應(yīng)：

在光線作用下使物體的電子逸出表面的現(xiàn)象。如光電管、光電倍增管內(nèi)光電效應(yīng)：

在光線作用下能使物體電阻率改變的現(xiàn)象，如光敏電阻等屬于這類光電器件。阻擋層光電效應(yīng)(光生伏特效應(yīng))：

在光線作用下能使物體產(chǎn)生一定方向的電動勢的現(xiàn)象。如光電池、光敏晶體管等1、光電管

當陰極受到適當波長的光線照射時便發(fā)射電子，電子被帶正電位的陽極所吸引，在光電管內(nèi)就有電子流，在外電路中便產(chǎn)生了電流。一、光電效應(yīng)和光電器件真空光電管的伏安特性充氣光電管的伏安特性2、光電倍增管

在入射光極為微弱時，光電管能產(chǎn)生很小的光電流。光電倍增管：放大光電流組成：光電陰極+若干倍增極+陽極

光電陰極光電倍增極陽極 倍增極上涂有Sb-Cs或Ag-Mg等光敏材料，并且電位逐級升高。陰極發(fā)射的光電子以高速射到倍增極上，引起二次電子發(fā)射。3、光敏電阻（1）、光敏電阻的工作原理及結(jié)構(gòu)當無光照時，光敏電阻值(暗電阻)很大，電路中電流很??；當有光照時，光敏電阻值(亮電阻)急劇減少，電流迅速增加。二、光電傳感器的類型及應(yīng)用實例

1、光電耦合器件光電耦合器件是由發(fā)光元件(發(fā)光二極管)和光電接收元件合并使用，以光作為媒介傳遞信號的光電器件。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和用途不同，它又可分為用于實現(xiàn)電隔離的光電耦合器和用于檢測有無物體的光電開關(guān)。光電耦合器組合形式·￠1a?a?t′°?óê??a?t??ì?μ???(a)圖(a)是一種透射式的光電開關(guān)，它的發(fā)光元件和接收元件的光軸是重合的。當不透明的物體位于或經(jīng)過它們之間時，會阻斷光路，使接收元件接收不到來自發(fā)光元件的光，這樣就起到了檢測作用。(a)透射式?óê??a?t·￠1a?a?t??ì?μ???(b)·′é???圖(b)是一種反射式的光電開關(guān)，它的發(fā)光元件和接收元件的光軸在同一平面且以某一角度相交，交點一般即為待測物所在處。當有物體經(jīng)過時，接收元件將接收到從物體表面反射的光，沒有物體時則接收不到。光電開關(guān)的特點是小型、高速、非接觸，而且與TTL、cMOS等