2常用传感器_1概述选读.ppt

掌握道路交通常用传感器的基本原理;目录;目录;;传感器：把被测非电量转换成为与之有确定对应关系，且便于应用的某些物理量（通常为电量）的测量装置。 测量电路：把传感器输出的变量变换成电压或电流信号，使之能在输出单元的指示仪上指示或记录仪上记录；或者能够作为控制系统的检测或反馈信号。 输出单元：指示仪、记录仪、累加器、报警器、数据处理电路等。 ;;;图1-1 人体和机器的对应关系 ;;;　　1) 按输入量(被测对象)分类 　　输入量即为被测对象。 按输入量分类， 传感器可分为物理量传感器、 化学量传感器和生物量传感器三大类。 其中， 物理量传感器又可分为温度传感器、 压力传感器、 位移传感器等等。 这种分类方法给使用者提供了方便， 容易根据被测对象选择所需要的传感器。 ;　　;　　3) 按输出信号的形式分类 　　按输出信号的形式， 传感器可分为开关式、 模拟式和数字式。 　　4) 按输入和输出的特性分类 　　按输入和输出特性， 传感器可分为线性和非线性两类。 ;　　5) 按能量转换的方式分类;三、传感器的物理基础 ;;2 物理效应;　　(2) 热电子发射效应： 金属板在真空中加热时发射电子的现象可实现热→电子的转换。红外成像就是利用这种原理制成红外摄像管。 ;2） 光磁电效应;(4) 光的热电效应;(7) 泡克尔斯效应;　　3）.磁效应 　　(1) 霍尔效应：它是指电流流过导体或半导体并在与电流同向或垂直的方向加磁场时，在各个垂直方向产生电势的现象， 可实现磁和电→电的转换。目前，霍尔元件应用非常广泛。 利用磁场使载流子运动方向偏移的现象，可以制成磁敏二极管、 磁敏三极管等器件。 　　(2) 磁阻效应：它是指电流流过导体或半导体并在与电流相同或垂直的方向加磁场时电阻增加的现象，可实现磁和电→电阻的转换，从而制成磁敏电阻。 　　(3) 磁致伸缩效应： 它是指强磁体加磁场时产生变形的现象，可实现磁→变形的转换，用于制成超声波的发射器。 ;　　4）. 压电效应 　　压电效应是指强介质加压力时的极化现象， 可产生电位差以实现压力→电的转换， 制成各种压电式传感器。 压电效应又是可逆的，不仅可制成超声波的发射头， 而且还可制成超声波的接收头。 ;　　5）.多普勒效应 　　当声源、光源及微波等波源与观测者之间有相对运动时， 观测到的频率与静止情况下不相同，这种现象称为多普勒效应。 大家可能都有这种体会， 当一辆鸣着汽笛的汽车从我们身边通过时，我们听到鸣笛的音调是随着汽车的接近而升高， 随着汽车的远离而降低， 这就是一个最常见的多普勒效应实例。 利用多普勒效应可实现声、 光(电磁波)→频率的转换， 广泛用于速度检测、 人体探测， 甚至天体结构的研究等。 ;　　当位置固定的发射器发出一个固定频率的电磁波作用于一个运动的物体时，反射回来的电磁波的频率会发生变化， 这种变化的频率称为频移，也叫多普勒频率。 多普勒频率为 ;　　6）. 物理现象 　　(1) 热传导现象：它是指物质不移动，热量从高温部分向低温部分移动的现象，即热力学第一定律，可实现热→物性变化的转换。例如，热敏电阻气体传感器、干湿球湿度传感器就是利用了这一原理。 　　(2) 热辐射现象： 它是指物体温度升高时产生光(电磁波)辐射的现象， 可将温度信号转换为光信号， 其光谱可覆盖可见光到红外光范围。 它是辐射高温计、红外探测技术的理论基础。 ;