电压传感器.PPT

传 感 器 工业控制领域的五官 红 外 传 感 器 【红外对管】人们习惯把红外发射管和红外接受管称红外对管 ⊿ 对管外型同普通发光管相似，且透明树脂 封装的对管自身外形亦十分相近。 收 发 判 断 内部结构识别 ? 发射管管芯中央凹陷， 类似聚光罩形状 ? 接受管的管芯中央平台 上有红外感光电极 ? 接收管大多着色封装 引 脚 判 断 新器件长正短负 对管的端部不受光 二极管档测量有读数的1V以上为发射管，极性跟普通发光管相同 正反向电阻（压降）都很大的∞为接收管 接收管极性判断 通电实验法 着 色 封 装 一 体 化 接 收 头 【接收、放大、自动增益、滤波、解调、信号整形】 兼具了TTL和CMOS电路各自的优点 接收频率多为38M 对反向EMI有较高保护功能 接收灵敏度高 曲面结构 接收距离长 低电压低功耗（ 2.7～5.5 V） 可直接将信号输出至IC解码 常 见 管 脚 排 布 传 声 器 麦克风是一种换能器 线性或失真 灵敏度 频率响应 噪 声 输出电平 指向性 检测声音信号 或机械振动，并将之转换为低频信号。 驻极体话筒 【驻极体】某电介质受到很高的外电场作用之后，即使移去外电场，但电介质表面仍保持正、负的表面电荷。驻极体现象 所有话筒非线性 全指向性 精品可达专业指标 外壳相连的焊盘接地 驻极体话筒 结型场效应管（阻抗变换） 须提供直流电压才能工作 工作电压约 1.5~12V 工作电流约 0.1~1mA 远距离传输最好使用屏蔽线 输出电平（mV级） 输出阻抗多小于2K? 潮湿或高温环境中可能会失去电荷 新型驻极体 聚合物薄膜驻极体： 长寿命（2倍以上） 可靠性更高、成本更低 抗恶劣环境（-100～＋250℃ ） 微型化 ECM不断缩小，已近尺寸极限 …… 进一步变小会付出敏感性、频率响应及噪声等性能降低的代价 接 近 开 关 【无触点开关/无触点行程开关】 ——————————————————————————————————————————————— ① 利用金属体和交变电磁场的 互感原理 ② 被检测物体引起磁场能量发生改变，进而使开关输出电平翻转，达到开关目的 响应快，重复定位精度高，易用，寿命长 接近开关分类 【电感式】 *LC高频振荡器、放大电路 *金属体接近振荡感应头产生的涡流使接近开关振荡能力衰减，取该变化控制通断 ※ 只能检测金属物体 ※ 检测距离约1～5毫米 ※ 最高温度可达150℃ ※ 宽电压，小电流 ※ 响应频率：150Hz ※ 百毫安驱动电流 接近开关分类 【电容式】 * 测量头是构成电容器的一个极板，另一极板是被测物体 * 开关介电常数因检测到物体发生变化而停振，由此控制开关通断 不限于金属导体，可检测绝缘液体或粉状物体 检测较低介电常数物体时，感应灵敏度可调 检测距离：1～10毫米 响应频率：50Hz 宽电压，小电流 百毫安驱动电流 霍 尔 效 应 【霍尔效应】磁电效应的一种。置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，该现象被称为霍尔效应。 半导体的霍尔效应比金属强得多 霍 尔 元 件 霍尔开关属于有源磁电转换器件，可把磁输入信号转换成电信号 输入端是以磁感应强度来表征 多用晶体管输出，和接近开关类似，有NPN、PNP之分 霍尔效应的灵敏度与外加磁场的磁感应强度成正比 霍尔线性器件和开关器件前者输出模拟量，后者输出数字量 霍尔器件特点 轻巧牢固，寿命长，功耗小，环境要求低。 精度高、线性度好 开关型无触点、无磨损、 无抖动回跳、位置重复精度达μm级 频率可达1MHZ，常用作保护电路 使用时要注意磁铁的极性 应 用 实 例 霍尔液位传感器 霍尔器件装在容器外面，永磁体支在浮子上 对各种危险液体的液位 实测表明，霍尔液位传 感器是最好的检测方法 之一。 应用实例 位移传感的霍尔流量计 叶轮在流体推动下带动螺杆旋转，使磁系统产生上下移动。流速高则位移量大。 应用实例 霍尔电流传感器 有电流流过的导线感生磁场与流过的电流的关系可由安培环路定理求出。用霍尔检测该磁场, 可以构成霍尔电流、电压传感器、功率计、电度表等 应用实例 检测齿轮的转速 在霍尔线性电路背面偏置一个永磁体 应用实例 直流无刷电机 * 霍尔器件起位置传感 器、开关、换向作用 霍尔检测转子磁极的位置，控制定子绕组供电