工程测试与 及信号分析ch4总体.ppt

应用 光电传感器在工业上的应用可归纳为辐射式(直射式)、吸收式、遮光式、反射式、四种基本形式。 半导体敏感元件传感器 案例：汽车速度测量: 半导体传感器 2 磁电阻元件 磁阻效应 ? - - + + l w x 半导体传感器 特点 电阻的增量与磁场的平方成正比； 与磁场的正负无关； 温度系数影响大； 磁感应的范围比霍尔元件大。 应用 磁头；接近开关和无触点开关。 半导体传感器 3 磁感应半导体元件分类 霍尔元件 磁电阻元件 磁敏二极管 磁晶体管 磁半导体开关 半导体传感器 产品 半导体传感器 案例：转速测量 半导体传感器 热敏传感器 1.双金属温度计 把两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的。它是一种固体膨胀温度计，可将温度变化转换成机械量变化。 优点： 结构简单 牢固 可靠 防爆 热敏传感器 ??????????????????????????????????????????????????? 热敏传感器 荧光灯启辉器 零线 火线 当电路接通，启辉器两端极片得电，击穿惰性气体而导电（辉光放电），双金属片发热弯曲而与静触板接通形成闭合电路。电路中电流突然中断，使镇流器两端产生一个比电源电压高得多的感应电动势，在强电场的作用下，引起管内汞蒸气电离而形成弧光放电. 热敏传感器 荧光灯启辉器 启辉器由玻璃管制成的辉光放电管与小电容器并联而成辉光放电管内有一个U形双金属片，一个固定静止触极电板，称为静触板或静触极，玻璃管内充有氖气或氩气，或氖氩混合的惰性气体。当电路接通，启辉器两端极片得电，击穿惰性气体而导电（辉光放电过程），双金属片发热弯曲而与静触板接通形成闭合电路。此时电流直接经过双金属片与静触板流通，惰性气体失去作用而不放电，双金属片开始冷却，经过1～8秒的时间，双金属片收缩回原来状态，启辉器停止工作。 热敏传感器 2. 热电温度计(热电偶) 热电效应 将两种不同材料的导体A和B串接成一个闭合回路，当两个接点温度不同时，在回路中就会产生热电势，形成电流，此现象称为热电效应。 热敏传感器 A B T T0 k——玻耳兹曼常数， e——电子电荷量， T——接触处的温度 NA，NB——分别为导体A和B的自由电子密度。 热敏传感器 热电偶测温基本定律 1)均质导体定律 由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体的横截面积、长度以及温度分布如何均不产生热电动势。 T T0 2)中间导体定律 在热电偶回路中接入第三种材料的导体，只要其两端的温度相等，该导体的接入就不会影响热电偶回路的总热电动势。 T T0 V 热敏传感器 3)参考电极定律 两种导体A,B分别与参考电极C组成热电偶，如果他们所产生的热电动势为已知，A和B两极配对后的热电动势可用下式求得： A B T T0 = A C T T0 — C B T T0 由于铂的物理化学性质稳定、人们多采用铂作为参考电极。 热敏传感器 热敏传感器 热敏传感器 3 热敏电阻传感器 半导体热敏电阻的材料是一种由锰、镍、铜、钻、铁等金属氧化物按一定比例混合烧结而成的半导体，它具有负的电阻温度系数，随温度上升而阻值下降。 R T 热敏传感器 热敏传感器 热敏传感器 产品 热敏传感器 温控器 应用 汽车发动机传感器 水温感应塞 还广泛应用于空调、暖气、电子体温计等 热敏传感器 气敏电阻传感器 气体与人类日常生活密切相关，对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少手段，气敏传感器发挥着极其重要的作用。 如生活环境中一氧化碳浓度达0.8～1.15 ml/L时，就会出现呼吸急促，脉搏加快，甚至晕厥。还有易燃、易爆气体、酒精等的探测。 烟雾报警器 酒精传感器 二氧化碳传感器 气敏电阻传感器 气敏传感器是利用气敏半导体材料，如氧化锡、氧化锰。当它们吸收了气体烟雾，如一氧化碳、醇等时，电阻发生变化。从而使气敏元件电阻值随被测气体的浓度改变而变化。 气敏电阻传感器 气敏电阻传感器 ???????????????????????????? ???????????????????????????? ???????????????????????????????? 气敏电阻传感器 实验室中的传感器 气敏电阻传感器 燃气报警器 烟雾报警器 ?????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 气敏电阻传感器 酒精传感器 气敏电阻传