第三节 电阻式传感器.pptVIP

—— 敏感结构 悬臂梁： 一端固支（非直接施力端） 一端自由（直接施力端， 通过敏感质量） 应变式加速度传感器(4) —— 工作机理 被测加速度(施加于悬臂梁的集中力) ——悬臂梁的应变 ——电阻应变片的电阻相对变化 ——电桥的电压输出 应变式加速度传感器 —— 特性方程 要考虑积分的平均效果 应变式加速度传感器 —— 特性方程 应变式加速度传感器 —— 应用特点 测小量值 灵敏度高 精度适中 成本不高 应用广泛 应变式加速度传感器 第三章：电阻式传感器 3.1、工作原理 3.2、滑动触点式电阻传感器 3.3、应变式电阻传感器 3.4、热敏、光敏电阻传感器 3.5、电阻式传感器应用实例 热敏电阻 光敏电阻 3.4.1 热敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 1、工作原理 若电子和空穴的浓度分别为 、 ，迁移率分别为 、 ， 则半导体的电导为： 因为 、 、 、 都是依赖温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低。 正温度系数热敏电阻（PTC，Positive?Temperature?Coefficient） 负温度系数热敏电阻（NTC，Negative?Temperature?Coefficient） 临界温度热敏电阻（CTR，Critical?Temperature?Resistance） 3.4.1 热敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 2、分类 PTC是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料。 3.4.1 热敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 3、正温度系数热敏电阻（PTC） 3.4.1 热敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 3、正温度系数热敏电阻（PTC） 式中RT、RT0表示温度为T、T0时电阻值，Bp为B值，为该种材料的材料常数． NTC是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料 。 3.4.1 热敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 4、负温度系数热敏电阻（NTC） 3.4.1 热敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 4、负温度系数热敏电阻（NTC） 式中RT、RT0表示温度为T、T0时电阻值，Bp为B值，为该种材料的材料常数． 3.4.1 热敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 5、主要参数 ①标称阻值Rc：指环境温度为25℃时热敏电阻器的实际电阻值。 ②实际阻值RT：在一定的温度条件下所测得的电阻值。 ③材料常数：它是一个描述热敏电阻材料物理特性的参数，也是热灵敏度指标，B值越大，表示热敏电阻器的灵敏度越高。应注意的是，在实际工作时，B值并非一个常数，而是随温度的升高略有增加。 3.4.1 热敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 5、主要参数 ④电阻温度系数αT：它表示温度变化1℃时的阻值变化率，单位为%/℃。 ⑤时间常数τ：热敏电阻器是有热惯性的，时间常数，就是一个描述热敏电阻器热惯性的参数。它的定义为，在无功耗的状态下，当环境温度由一个特定温度向另一个特定温度突然改变时，热敏电阻体的温度变化了两个特定温度之差的63.2%所需的时间。τ越小，表明热敏电阻器的热惯性越小。 3.4.2 光敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 1、工作原理 光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。 1、紫外光敏电阻器：对紫外线较灵敏，包括硫化镉、硒化镉光敏电阻器等，用于探测紫外线。2、红外光敏电阻器：主要有硫化铅、碲化铅、硒化铅。锑化铟等光敏电阻器，广泛用于导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测、红外光谱，红外通信等国防、科学研究和工农业生产中。3、可见光光敏电阻器：包括硒、硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硅、锗、硫化锌光敏电阻器等。主要用于各种光电控制系统，如光电自动开关门户，路灯和其他照明系统的自动亮灭，机械上的自动保护装置和“位置检测器”，极薄零件的厚度检测器，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，光电跟踪系统等方面。 3.4.2 光敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 2、分类 3.4.2 光敏电阻 3.4、热敏、光敏电阻传感器 3、主要参数 （1）光电流、亮电阻。光敏电阻器在一定的外加电压下，当有光照射时，流过的电流称为光电流，外加电压与光电流之比称为亮电阻，常用“100LX”表示。 （2）暗电流、暗电阻。光敏电阻在一定的外加电压下，当没有光照射的时候，流过的电流称为暗电流。外加电压与暗电流之比称为暗电阻，常用“0LX”表示。 （