傳感器與檢測(cè)技術(shù)光電傳感器的功能光電傳感器的工作原理光電元件的結(jié)構(gòu)速度檢測(cè)-光電傳感器熱敏電阻的測(cè)溫原理光電傳感器是一種基于光電效應(yīng)制成的，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。它可用于檢測(cè)直接引起光量變化的非電物理量，如光強(qiáng)、光照度、輻射測(cè)溫、氣體成分分析等；也可用來(lái)檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動(dòng)、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識(shí)別等。

1、光電傳感器的功能2、光電傳感器的工作原理光電效應(yīng)用光照射某一物體，可以看作物體受到一連串能量為hν的光子所轟擊，組成這物體的材料吸收光子能量而發(fā)生相應(yīng)電效應(yīng)的物理現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)。光電效應(yīng)外光電效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng)光生伏特效應(yīng)2、光電傳感器的工作原理光電效應(yīng)

在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)?；谕夤怆娦?yīng)的光電元件有光電管、光電倍--------增管等。2、光電傳感器的工作原理外光電效應(yīng)光電管外形2、光電傳感器的工作原理外光電效應(yīng)光電倍增管外形2、光電傳感器的工作原理外光電效應(yīng)在光線作用下，對(duì)于半導(dǎo)體材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，就激發(fā)出電子-空穴對(duì)，使載流子濃度增加，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性增加，阻值減低，這種現(xiàn)象稱為光電導(dǎo)效應(yīng)。2、光電傳感器的工作原理內(nèi)光電效應(yīng)（光電導(dǎo)效應(yīng)）

2、光電傳感器的工作原理內(nèi)光電效應(yīng)（光電導(dǎo)效應(yīng)）內(nèi)光電效應(yīng)動(dòng)畫演示

2、光電傳感器的工作原理內(nèi)光電效應(yīng)（光電導(dǎo)效應(yīng)）光敏電阻光敏二極管光敏三極管光敏晶閘管2、光電傳感器的工作原理內(nèi)光電效應(yīng)（光電導(dǎo)效應(yīng)）2、光電傳感器的工作原理光生伏特效應(yīng)在光線作用下，物體產(chǎn)生一定方向電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱為光生伏特效應(yīng)。光生伏特效應(yīng)可分為兩類：(1)勢(shì)壘光電效應(yīng)(2)側(cè)向光電效應(yīng)3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電管3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電管光電管的結(jié)構(gòu)光電管符號(hào)及測(cè)量電路光電管光譜特性曲線光電管伏安特性曲線光電管光電特3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電管-特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電倍增管3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電倍增管入射光陰極K陽(yáng)極A倍增極光電倍增管結(jié)構(gòu)示意圖光電倍增管的特性曲線光電倍增管的伏安特性圖光電倍增管的光電特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電倍增管-特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏電阻原理圖外形圖圖形符號(hào)3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏電阻3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏電阻-特性和參數(shù)特性和參數(shù)暗電阻暗電流亮電阻亮電流伏安特性光電特性光譜特性溫度特性響應(yīng)時(shí)間3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏二極管3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏二極管紅外發(fā)射管紅外接收管線性光電二極管陣列3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏二極管PIN二極管雪崩光敏二極管3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏二極管外形圖內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖、圖形符號(hào)光敏二極管的反向偏置接法3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏二極管光敏三極管外形圖3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏三極管a)

內(nèi)部組成b)管芯結(jié)構(gòu)c）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏三極管3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏三極管結(jié)構(gòu)等效電路圖形符號(hào)3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏晶閘管光敏面3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管-光敏晶閘管結(jié)構(gòu)圖形符號(hào)光敏晶體管的光譜特性光敏三極管的伏安特性光敏晶體管的光電特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管的特性光敏晶體管的基本特性包括光譜特性、伏安特性、光電特性、溫度特性、響應(yīng)特性等。光敏晶體管的溫度特性光敏晶體管頻率特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)光敏晶體管的特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池光敏面3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池-特性光電池光譜特性曲線硅光電池的光電特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電池-特性光電池的溫度特性光電池的頻率特性3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電開(kāi)關(guān)光電開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)3、光電元件的結(jié)構(gòu)光電開(kāi)關(guān)

1．光電傳感器的功能

2．光電傳感器的工作原理小結(jié)

3．光電元件的結(jié)構(gòu)磁電式傳感器的功能磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)磁電式傳感器的工作原理及應(yīng)用速度檢測(cè)-磁電式傳感器熱敏電阻的測(cè)溫原理磁電式傳感器又稱磁電感應(yīng)式傳感器,是利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)量(如振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速等)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種傳感器。

1、磁電式傳感器的功能輸出功率大，穩(wěn)定可靠，可簡(jiǎn)化二次儀表，但頻率響應(yīng)低。通常適合作機(jī)械振動(dòng)測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量。傳感器尺寸大、重。磁電式傳感器被測(cè)量電量特點(diǎn)1、磁電式傳感器的功能載流子半導(dǎo)體在磁場(chǎng)中有電磁效應(yīng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。利用導(dǎo)體與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。霍爾傳感器磁電感應(yīng)式傳感器2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)分類磁電式傳感器是通過(guò)磁電作用將被測(cè)量量（如振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速等）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種傳感器。2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)磁電式傳感器恒磁通式（動(dòng)圈式、動(dòng)磁式）變磁通式

(a)動(dòng)圈式

恒磁通式按運(yùn)動(dòng)部件的不同，恒磁通式磁電傳感器可分為動(dòng)圈式和動(dòng)磁式。恒磁通式磁電傳感器由永久磁鐵、線圈、彈簧、金屬骨架等組成。

(b)動(dòng)磁式2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)

2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)

變磁通式

變磁通式磁電感應(yīng)傳感器中，線圈和磁鐵都靜止不動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)物體引起磁阻、磁通變化，常用來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體的角速度。2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)變磁通式開(kāi)磁通式閉磁通式

1-永久磁鐵；2-軟磁鐵；3-線圈；4-齒輪開(kāi)磁通式

變磁通式2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)閉磁通式

1-永久磁鐵；3-線圈；4-齒輪；5-內(nèi)齒輪；6-外齒輪；7-轉(zhuǎn)軸

變磁通式2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)2、磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)3、磁電式傳感器的工作原理磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)量(如振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速等)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種傳感器。

振動(dòng)速度振動(dòng)加速度a＝dv/dt振動(dòng)位移s＝∫vdt3、磁電式傳感器的工作原理

A.永久磁鐵穩(wěn)定性分析時(shí)間因素的影響外界磁場(chǎng)的影響溫度的影響振動(dòng)與沖擊的影響

B.溫度誤差分析

C.非線性誤差分析線圈的磁場(chǎng)效應(yīng)氣隙磁場(chǎng)不均勻3、磁電式傳感器的工作原理

誤差及補(bǔ)償

在測(cè)量導(dǎo)管上下方放置永久磁鐵，只要被測(cè)流體是導(dǎo)電的，當(dāng)其在導(dǎo)管中流動(dòng)時(shí)，水平方向的兩個(gè)電極就產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。4、磁電式傳感器的應(yīng)用磁電式流量計(jì)

線圈3和磁鐵5靜止不動(dòng)，測(cè)量齒輪1（導(dǎo)磁材料制成）每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，傳感器磁路磁阻變化一次，線圈3產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化頻率等于測(cè)量齒輪1上齒輪的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速的乘積。4、磁電式傳感器的應(yīng)用變磁通感應(yīng)式速度傳感器

1，8-彈簧片；2-永久磁鐵；3-阻尼器；4-引線5-芯桿；6-外殼輪；7-線圈4、磁電式傳感器的應(yīng)用磁電式速度傳感器

1．磁電式傳感器的功能

2．磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)小結(jié)

3．磁電式傳感器的工作原理

4．磁電式傳感器的應(yīng)用霍爾傳感器的功能霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)霍爾傳感器的工作原理及應(yīng)用速度檢測(cè)-霍爾傳感器1、霍爾傳感器的功能

霍爾傳感器是以霍爾元件作為其敏感和轉(zhuǎn)換元件的傳感器，基于霍爾效應(yīng)原理制成的。它能將非電的物理量例如力、力矩、壓力、應(yīng)力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)間等，轉(zhuǎn)變成電量來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和控制。

2、霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)

霍爾傳感器的外形2、霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)

霍爾傳感器的外形2、霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)

霍爾元件

a、b—激勵(lì)(控制)電極(紅色導(dǎo)線標(biāo)記)c、d—霍爾電極

(綠色導(dǎo)線標(biāo)記)

2、霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)霍爾元件

(a)外形結(jié)構(gòu)示意圖(b)圖形符號(hào)1、1‘—激勵(lì)電極；2、2‘—霍爾電極

霍爾元件由霍爾片、四根引線和殼體組成?；魻柶且粔K矩形半導(dǎo)體單晶薄片，引出四根引線；殼體是用非導(dǎo)磁金屬、陶瓷或環(huán)氧樹(shù)脂封裝的。2、霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)霍爾元件

國(guó)產(chǎn)霍爾元件型號(hào)的命名方法如下。字母H代表霍爾元件H代表霍爾元件材料Z—鍺T—銻化銦S—砷化銦代表產(chǎn)品序號(hào)2、霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)

3、霍爾傳感器的工作原理霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)原理

磁感應(yīng)強(qiáng)度B為零時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不為零時(shí)3、霍爾傳感器的工作原理霍爾效應(yīng)在磁感應(yīng)強(qiáng)度B作用下，每個(gè)電子所受洛侖茲力：每個(gè)電子所受電場(chǎng)力：當(dāng)FL=FE，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，得：

式中：j——電流密度，j=nqv,A/m2;

n——N型半導(dǎo)體的電子濃度，1//m3。3、霍爾傳感器的工作原理霍爾效應(yīng)得：

式中：KH——霍爾元件的乘積靈敏度，KH=1/nqd。可見(jiàn)，當(dāng)I、B大小一定時(shí)，KH越大，則霍爾元件的輸出電勢(shì)越大。顯然，一般希望KH越大越好。3、霍爾傳感器的工作原理霍爾效應(yīng)

3、霍爾傳感器的工作原理霍爾元件的主要技術(shù)指標(biāo)

霍爾元件在空氣中產(chǎn)生10℃的溫升時(shí)所施加的控制電流值稱為額定激勵(lì)電流IC。

以元件允許最大溫升為限制所對(duì)應(yīng)的激勵(lì)電流稱為最大允許激勵(lì)電流ICm。最大激勵(lì)電流ICm

額定激勵(lì)電流IC

3、霍爾傳感器的工作原理霍爾元件的主要技術(shù)指標(biāo)

霍爾片中兩個(gè)激勵(lì)電極間的電阻值稱為輸入電阻。

霍爾電極輸出電勢(shì)對(duì)電路外部來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè)電壓源，則兩個(gè)霍爾電極之間的電阻為輸出電阻。輸出電阻Ro輸入電阻Ri3、霍爾傳感器的工作原理霍爾元件的主要技術(shù)指標(biāo)

當(dāng)霍爾元件的激勵(lì)電流為I時(shí)，若元件所處位置磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則它的霍爾電勢(shì)應(yīng)該為零，但實(shí)際不為零，這時(shí)測(cè)得的空載霍爾電勢(shì)稱為不等位電勢(shì)。

不等位電勢(shì)UM與額定激勵(lì)電流IC之比，稱為不等位電阻RM。不等位電阻RM不等位電勢(shì)UM霍爾引出電極安裝不對(duì)稱半導(dǎo)體材料不均勻3、霍爾傳感器的工作原理霍爾元件的不等位電勢(shì)產(chǎn)生的原因

霍爾電勢(shì)溫度系數(shù)α

在一定磁感應(yīng)強(qiáng)度和激勵(lì)電流下，溫度每變化1℃時(shí)，霍爾電勢(shì)變化的百分率稱為霍爾電勢(shì)溫度系數(shù)。3、霍爾傳感器的工作原理霍爾元件的主要技術(shù)指標(biāo)

控制電流I由電源E提供，R是調(diào)節(jié)電阻，用以根據(jù)要求改變I的大小?；魻栯妱?shì)輸出端的負(fù)載電阻RL，可以是放大器的輸入電阻或表頭內(nèi)阻等。3、霍爾傳感器的工作原理測(cè)量電路-基本電路恒流源補(bǔ)償3、霍爾傳感器的工作原理溫度誤差及補(bǔ)償產(chǎn)生不等位電勢(shì)UM的原因可歸結(jié)為等效電橋的四個(gè)橋臂電阻的不相等。