DIS传感器简介（参考）.pptVIP

* Charge Coupled Device——电荷 耦合 装置 * 勇气号火星车（2004年1月4日）的CCD相机分辨率为4000×24000 * * * R = ρ L／S * 光电管导通，C-D之间近似短路。光电管截止， C-D之间近似开路。 加速度传感器 传感器内有一个用弹簧片支撑的质量块，可以上下活动。 固定电极1与质量块之间构成电容C1 质量块与固定电极2之间构成电容C2 α C1 C2 固定电极1 质量块 固定电极2 电容式加速度传感器的工作原理 先将加速度的变化转换成质量块的位移，然后将位移转换成电容量的变化，最后将电容量转换成电压信号。 α C1 C2 d1 d2 加速度 位移 电容量 电压 三维加速度传感器 信号处理电路 加速度测试单元 显微镜下， 利用MEMS技术加工的 芯片 三维加速度传感器结构 当框架作上下运动时，质量块2、4不动，质量块1、3产生相反的前后位移。 当框架作左右运动时，质量块1、3不动，质量块2、4产生相反的前后位移。 当框架作前后运动时，4个质量块均产生位移。 外形：6×4×1.4（mm） A—B 质量块（活动电极） 斜支撑 固定电极 活动电极 向右运动，间隙加大，电容减小 向左运动，间隙减小，电容加大 斜支撑 活动电极的位移 A—B 活动电极 固定电极 固定电极 安全气囊冲击系统 照相机 防抖动系统 硬盘防震系统 加速度传感器应用 照相机防抖动系统 一、电子防抖： 通过提升ISO感光度或缩短曝光时间来增加相片清晰度。 二、光学防抖： 1、镜片防抖——镜头中的对焦镜产生相对移动，对光路进行矫正 。 2、机身防抖——CCD框架产生相对移动，对成像落点进行矫正 。 CCD框架移动 Wii 运动游戏机 网球比赛 压 强 传 感 器 压强传感器采用压阻式压力传感元件。 它是利用单晶硅的压阻效应制成的器件。 当它受到气体压力时，半导体应变片的电阻率发生变化，从而输出电压变化。 压力传感元件 压阻效应、半导体应变片 当半导体材料受到外力作用时，其电阻率会发生变化，这种现象称为半导体的压阻效应。 压强传感器使用半导体应变片。 对半导体材料而言，当应变片变形时，主要是ρ发生改变，而 L 和 S 的变化相对很小，可以忽略不计。 半导体应变片的灵敏度比金属应变片高50～100倍。 压力传感元件 真空室 基片 硅膜片 气压 硅杯 侧视图 应变片 应变片 硅膜片 接线点 应变片分布图 用单晶硅制成硅杯，其中间部分形成硅膜片，在硅膜片上制作 4片电阻值相等的应变片。 当气体作用于硅膜片时，硅膜片产生形变，并使 4片应变片产生应变。 测量电路 R1 R2 R4 R3 电源+ B点 电源－ A点 当硅膜片形变时，外圈的应变片被拉伸，R1和R4的电阻值变大；而内圈的应变片受到压缩，R2和R3的电阻值变小。 电桥中R1和R4电阻变大，R2和R3电阻变小，电桥失去平衡，输出与气体压力成正比的电压信号U = I·△R。 R1 R2 UA R3 R4 U＝I·△R UB 稳定电流 I R1 R2 R3 R4 F 侧视图： 血压计 传感器 气阀 气泵 放气管 三通管 接传感器 气泵 袖 带 气阀 传感器 轮胎压力传感器 在轮胎内埋设压力传感器（含微控制器），随轮胎一起转动，自动测量轮胎的气压、温度、转速，并将信息通过无线发送器和仪表板上的读数器传递给驾驶员。 轮胎压力监视系统 磁 传 感 器 磁传感器内的磁敏元件 ——霍尔元件。 霍尔元件是根据霍尔效应原理制成的磁－电传感器，在磁场的作用下，产生相应的电压。 霍尔效应演示 在薄片的垂直方向施加磁场，电子除了做定向运动外，还在洛伦兹力的作用下向薄片的一个侧面偏转，从而形成霍尔电势。 钳形电流表 霍尔元件 I 导磁铁芯 通电导线 电动车的无刷电动机 无刷电动机没有电刷，定子产生旋转磁场带动转子旋转。电机中采用霍尔元件检测转子和定子之间的相对位置，从而控制电枢电流的换向，维持电动机的正常运转。 光驱中的无刷电机 3个霍尔元件 由于无刷电动机不产生电火花及电刷磨损等问题，所以在录像机、CD唱机、光驱等家用电器中得到越来越广泛的应用。 汽车防抱死制动系统（ABS） 用霍尔传感器检测车轮的转速，以此控制制动系统，使车轮处于稍有转动、接近抱死的制动状态，以使车辆在紧急刹车时不致失去方向性和稳定性。 霍尔传感器 霍尔传感器 测量电路 应变片（R1、R4） 应变片（R2、R3） 悬臂梁的上、下表面各粘贴2片应变片，它们的电阻值相同。 当悬臂梁受力时，梁的上表面伸长，R1、R4电阻值增大；梁的下表面压缩，R2、R3电阻值减小。此时UA＜UB，输出与外力成正比的电压值（模拟信号）。 F R1 R2 R3 R4 UOU