*第八章傳感器基礎(chǔ)知識第一節(jié)力敏傳感器第二節(jié)溫度傳感器第三節(jié)光敏傳感器第四節(jié)霍爾傳感器知識拓展智能傳感器簡介第一節(jié)力敏傳感器一、壓阻式力敏傳感器

1.金屬電阻應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.電阻應(yīng)變片的工作原理

R=ρ

金屬絲的電阻為

當(dāng)金屬絲在外力作用下受拉而伸長時，其橫截面將相應(yīng)減小，這些量的變化，必然引起金屬絲電阻的改變。電阻的改變量△R可用下式表示：△R=

R0KD二、電容式力敏傳感器1.電容式力敏傳感器的特點結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、可在惡劣環(huán)境下工作；阻抗高，功率??；動太響應(yīng)好、靈敏度高、分辨力強(qiáng)；沒有因振動而引起的漂移。

2.電容式力敏傳感器的工作原理平板電容器的電容為公式中S、d、或發(fā)生變化時，電容量也隨之變化。如果保持其中兩個參數(shù)不變，僅改變另一個參數(shù)，就可以將該參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化。3.電容式位移傳感器變介電常量式電容式力敏傳感器的結(jié)構(gòu)形式。圖中，兩平行電極固定不動，極間距離為d，相對介電常量為器中，將改變兩種介質(zhì)的極板覆蓋面積，從而改變電容器的電容量。的電介質(zhì)以不同深度插入電容C

=+=

若電介質(zhì)=1，則當(dāng)L=0時，=

當(dāng)被測介質(zhì)進(jìn)入極板間L深度時，引起的電容相對變化量為=電容量的變化與電介質(zhì)的移動量L呈線性關(guān)系。

三、力敏傳感器在汽車中的應(yīng)用

進(jìn)氣壓力傳感器又稱進(jìn)氣歧管壓力傳感器，其作用是檢測發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣壓力，作為發(fā)動機(jī)噴油量控制的基本信號。目前常用的進(jìn)氣壓力傳感器有壓敏電阻式、電容式等。第二節(jié)溫度傳感器一、熱敏電阻器1.熱敏電阻的種類及負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度曲線

熱敏電阻一般分為三類：負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻、正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻和臨界溫度（CTR）熱敏電阻。

負(fù)溫度系（NTC）熱敏電阻的溫度曲線。

2.熱敏電阻的結(jié)構(gòu)1—感溫元件2—引線3—玻璃殼層4—杜美絲5—耐熱鋼管6—氧化鋁保護(hù)管7—耐熱氧化鋁粉末8—玻璃粘結(jié)密封

汽車專用系列溫度傳感器3.熱敏電阻的應(yīng)用由圖8-5所示，可看出負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻作為測量元件，測溫范圍通常為-20～40℃，如汽車燃油液位報警裝置中的應(yīng)用，電冰箱溫度的控制，也廣泛用作儀表及電表的溫度補償元件。正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻在家用電器中作為定溫發(fā)熱體的用途越來越廣泛。二、熱電偶1.熱電偶測溫的基本原理冷端

熱端

就和溫度T

成單值函數(shù)關(guān)系

=2.熱電偶的結(jié)構(gòu)及符號3.熱電偶在陶瓷生產(chǎn)中的應(yīng)用常規(guī)熱電偶在陶瓷生產(chǎn)中的用途不斷擴(kuò)大的同時，具有更佳功能的特殊熱電偶產(chǎn)品不斷問世。如鎢錸系熱電偶，它是一種較好的超高溫?zé)犭娕疾牧?，其最高使用溫度受絕緣材料限制，一般可達(dá)到２４００℃的使用條件。如在真空中以裸線測量時可用到更高溫度。

三、半導(dǎo)體集成溫敏傳感器1.半導(dǎo)體集成溫敏傳感器的外部結(jié)構(gòu)2.半導(dǎo)體集成溫敏傳感器的測溫原理半導(dǎo)體PN結(jié)導(dǎo)電能力隨溫變化

10mV/K電壓輸出型小結(jié)作業(yè)P190一、光敏電阻1.光敏電阻的工作原理第三節(jié)光敏傳感器光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。

2.光敏電阻的結(jié)構(gòu)及圖形符號二、光電池1.硅光電池的工作原理當(dāng)硅光電池PN結(jié)有光照時，如圖8-13b所示，光子能量就在PN結(jié)附近激發(fā)電子-空穴對，從而使N區(qū)和P區(qū)之間產(chǎn)生電位差(稱光生電動勢)，電流表中有電流(稱光電流)流過，其方向由P區(qū)經(jīng)外電路至N區(qū)。2.硅光電池的光照特性a)開路電壓特性曲線b)短路電流特性曲線硅光電池的短路電流在很大范圍內(nèi)與光照度成線性關(guān)系。

3.硅光電池的結(jié)構(gòu)及符號三、光敏二極管和光敏晶體管1.光敏二極管的結(jié)構(gòu)及工作原理2.光敏晶體管的結(jié)構(gòu)及工作原理第四節(jié)

霍爾傳感器

一、霍爾效應(yīng)及霍爾元件

1.霍爾效應(yīng)

=k

2.霍爾元件的基本結(jié)構(gòu)

3.霍爾傳感器的應(yīng)用

汽車霍爾信號發(fā)生