电子系统设计第二章.pptVIP

* TM * 《电子系统设计与实践》 四川大学电气信息学院医学信息工程系 杨刚 * TM 四川大学电气信息学院医学信息工程系 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 杨 刚 2009年春季 《电子系统设计与实践》第2章 传 感 器 第一页，共二十六页。 2.1.1 传感器的组成 2.1 传感器概述 第二页，共二十六页。 按被测物理量来分,常见的传感器有温度传感器、湿度传感器、光传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等； 按工作原理，可划分为电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势式传感器、电荷传感器、半导体传感器、谐振式传感器、电化学式传感器和生物传感器。 2.1.2 传感器的分类 2.1 传感器概述 第三页，共二十六页。 静态参数 动态参数 2.1.3 传感器的参数 2.1 传感器概述 第四页，共二十六页。 2.1.3 传感器的参数 2.1 传感器概述 第五页，共二十六页。 2.1.3 传感器的参数 2.1 传感器概述 第六页，共二十六页。 2.2.1 热敏电阻器 2.2 温度传感器 1. 负温度系数热敏电阻器（NTC） 1. 负温度系数热敏电阻器（NTC） 第七页，共二十六页。 2.2.1 热敏电阻器 2.2 温度传感器 1. 负温度系数热敏电阻器（NTC） 1.正温度系数热敏电阻器（PTC） 第八页，共二十六页。 铂热电阻PT100作为温度传感器，其测温范围为?200℃～650℃。它是将铂电阻感温元件、内引线、绝缘材料等用铜管包装成的坚固组合体，具有测温量程宽、精度高、稳定性好、抗震、耐压、安装方便等优点，广泛应用于航空、化工、电力等部门。 2.2.2 铂热电阻 2.2 温度传感器 第九页，共二十六页。 AD590是电流型温度变换器。这种器件以电流作为输出量指示温度，其典型的电流温度灵敏度是1 ?A/K。它是二端器件，使用非常方便。 2.2.3 AD590绝对温度——电流传感器 2.2 温度传感器 第十页，共二十六页。 作为一种高阻电流源，对于它不需严格考虑传输线上电压信号损失和噪声干扰问题，因此特别适合作远距离测量或控制应用。另外，AD590也特别适用多点温度测量系统 2.2.3 AD590绝对温度——电流传感器 2.2 温度传感器 第十一页，共二十六页。 AD590性能特点 线性电流输出：1 ?A/K。 测温范围宽：?55～+150℃。 二端器件：电压输入，电流输出。 激光微调使定标精度达±0.5℃（AD590M）。 线性度极好：在整个测温范围内非线性误差小于±0.3℃（AD590M）。 工作电压范围宽：4～30 V。 器件本身与外壳绝缘。 成本低。 2.2 温度传感器 第十二页，共二十六页。 2.2 温度传感器 第十三页，共二十六页。 2.2.3 AD590绝对温度——基本接法 2.2 温度传感器 第十四页，共二十六页。 LM35/45是精密摄氏温度/电压变换器，其输出电压正比于摄氏温度，灵敏度为10?mV/℃。由于芯片采用曲率补偿电路，其输出电压的线性得到了改善，在?45～+150℃范围内最大非线性误差仅为±0.2℃。它的输出阻抗很低，又可采用单电源或双电源工作（电压范围为5～20?V），所以很容易地读出或控制电路接口。 2.2.4 LM35/45摄氏温度——电压传感器 2.2 温度传感器 第十五页，共二十六页。 性能特点 输出电压与摄氏温度成正比。 精度高，不需校准，在室温下典型值为±0.2℃，全量程范围内典型值为±0.4℃。 工作电压范围宽：5～20?V。 耗电小，造成自然升温小于0.1℃。 测温范围宽：?45～+150℃。 输出灵敏度：10?mV/℃。 三端器件，成本低。 2.2.4 LM35/45摄氏温度——电压传感器 2.2 温度传感器 第十六页，共二十六页。 2.2.4 LM35/45摄氏温度——电压传感器 2.2 温度传感器 第十七页，共二十六页。 3. 典型应用 2.2 温度传感器 第十八页，共二十六页。 在电子电路中，常应用光敏器件构成光控电路。所谓光敏器件通常是指能将光能转变为电信号的器件，其中半导体传感器件的应用最为广泛。常用的半导体光敏器件有光敏电阻器、光敏二极管与光敏三极管。 2.3.1 光敏器件 2.3 光传感器 第十九页，共二十六页。 1. 光敏电阻器 2. 光敏二极管 3. 光敏三极管 4. 光耦合器 2.3.1 光敏器件 2.3 光传感器 第二十页，共二十六页。 采用热释电人体红外传感器制造的被动红