2010级《传感器与检测技术》复习课件.pptVIP

超声波探伤 超声波探伤是目前应用十分广泛的无损探伤手段。它既可检测材料表面的缺陷，又可检测内部几米深的缺陷，这是x光探伤所达不到的深度。 传感器在自行车测速及里程测量中的应用 非接触传感器的安装位置 公路智能交通监测 5.PVDF压电电缆测速原理图如图6-31所示。两根高分子压电电缆（外形见6-7b）相距L=2m，平行埋设于柏油公路的路面下约50mm。它们可以用来测量车速及汽车的的超重，并根据存储在计算机内部的档案数据，判定汽车的车型。 汽车倒车防碰装置：汽车倒车防碰装置如下图，请根据学过的知识，分析该装置的工作原理…… 干手机的原理及使用 干手机发出红外光，并被手 所反射，从而启动热风装置 设计完成的人体身高和体重测量仪外形 倒车声纳雷达示意图 障碍物 障碍物 * 3 热电偶 工作原理：利用热电效应进行温度测量。 热电效应：两种不同的导体A、B串接成一个闭合回路，使两个接点处于不同的温度，回路中就会有电势产生，这一现象称为热电效应。 热电偶的结构：两种不同的导体焊接而成。 对于匀质导体A、B组成的热电偶，其总电势为接触电势与温差电势之和。 ①如果热电偶两电极材料相同，则虽两端温度不同(T≠T0)。但总输出电势仍为零。因此必须由两种不同的材料才能构成热电偶。 ②如果热电偶两结点温度相同，则回路中的总电势必等于零。 热电势的大小只与材料和结点温度有关，与热电偶的尺寸、形状及沿电极温度分布无关。 * 几种冷端处理方法： 1. 补偿导线法 2. 热电偶冷端温度恒温法 3. 计算修正法 4. 冷端补偿电桥法 * 使用补偿导线时注意问题： 补偿导线只能用在规定的温度范围内（0~100℃）； 热电偶和补偿导线的两个接点处要保持温度相同； 不同型号的热电偶配有不同的补偿导线； 补偿导线由正、负极需分别与热电偶正、负极相连； 补偿导线的作用是对热电偶冷端延长。 * 计算修正法 在实际应用中，热电偶的参比端往往不是0oC，而是环境温度，这时测量出的回路热电势要小，因此必须加上环境温度与冰点之间温差所产生的热电势后才能符合热电偶分度表的要求。 可用室温计测出环境温度T1，从分度表中查出的E(T1,0)值， 然后加上热电偶回路热电势E(T,T1)，得到E(T,0)值， 反查分度表即可得到准确的被测温度值。 中间温度定律 * 光电式传感器原理与应用 工作原理： 光电式传感器是将光通量转换为电量的一种传感器。光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应。 光电效应：由于物体吸收了能量为E的光后产生的电效应。 外光电效应: 指在光的照射下，材料中的电子逸出表面的现象。光电管及光电倍增管均属这一类。 内光电效应: 指在光的照射下，材料的电阻率发生改变的现象。光敏电阻即属此类。 光生伏特效应: 在光的照射下，物体内部产生一定方向的电势。如光电池、光敏晶体管等 1 光电效应和光电器件 * 光电器件 光电管与光电倍增管：受光照射后产生电流 光敏电阻：受光照射后电阻率发生改变 光敏二极管和光敏三极管：受光照射后PN结电流增大，光敏二极管工作是加反向电压 光电池：受光照射后产生电压 测量电路： 根据不同的光电器件、不同的用途采用不同的电路。 7.1 光纤传感器 一种基于光导纤维的新型传感器。它是光纤和光通信技术迅速发展的产物，它与以电为基础的传感器有本质区别。光纤传感器用光作为敏感信息的载体，用光纤作为传递敏感信息的媒质。 (1) 光纤在传感器中的作用 功能型 非功能型 拾光型 在锻造厂里，工件在锻造之前需要在加热炉内加温到900~C，其误差不得超过±50C，否则会影响锻件的质量，所以控制锻件的温度是一关键问题。以往的办法是由工人目测温度，看到差不多了，把烧红的锻件取出放锻锤之下进行锻压。而现在采用红外辐射测温计，通过加热炉口可以直接对准工件的表面，可以测量出工件的温度，如图所示。 当锻件加热到900~C时，红外探测器便输出电信号，启动电动机将锻件从加热炉中由传送带送到锻锤之下进行锻压加工。这样利用红外探测器就可以对整个工作过程实现生产自动化。 7.3 红外传感器 一、热释电效应 当一些晶体受热时，在晶体两端将会产生数量相等而符号 相反的电荷，这种由于热变化而产生的电极化现象、称为 热释电效应。能产生热释电效应的晶体称为热释电体。 二、热释电红外传感器 应用：探测人体用的红外传感器用于防盗报警、来客告知 及非接触开关等 供测温使用的热释电红外传感器，其测温范围可达－80～1500℃。 7.3.3热释电红外探测器 7.4超声波传感器 产生超声波和接收超声波的装置，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。 1）组成：由压电晶片、吸收块(阻尼块)、保护膜等组成