第五章传感强器技术及机械量检测.ppt

时，R1、R2电阻值增大，而R3、R4阻值减少，使电桥失去平衡，有信号输出。半导体扩散型压力传感器可用于电子血压计，汽车电子设备和各种压缩机控制等。;n沟钯栅MOSFET氢气传感器 a)版图 b)剖面图;具有一个n沟氢敏钯栅MOSFET传感器的设计图形和剖面结构；氢气钯栅MOSFET传感器是利用氢气引起金属钯功函数的改变，进而改变MOSFET器件的阈值电压效应而作成的传感器。;(七)热电传感器 当某种物质的温度发生变化时，表面产生和温度高低相应的电荷现象，这种现象称为热电效应。利用这种效应制造热电传感器，如图5—14所示。;(八)离子传感器 1970年，Bergweld提出了利用半导体器件作为检测溶液中的离子活度的传感器；这种传感器类同于MOSFET，只要把MOSFET的金属栅去掉，使SiO2暴露出来与被测溶液接触，在漏源电压恒定时，漏源电流与溶液中离子种类及浓度有关，因此称为离子传感器(IS—FET)，如图5—15所示。它将离子活度转换为电信号输出，实现了离子活度的测量。;吸尘控制电路框图;煤气报警电路图; 第二节 机械量检测传感器 机电一体化产品中经常碰到的机械量检测传感器，包括位移、转角、速度、加速度、角加速度、力、压力、转矩、荷重等。 一、位置检测传感器;;接触式传感器简单来说就是高精度开关，可以测量出微小位移量。如图5—22所示，当物体达到极限位置时，接点导通或断开。该传感器的特点为小型化，而且价格低；缺点是由于接触开关故障率高，容易产生噪声干扰，如图5—23所示。 ;输入 电路;┌────┬────┬────┬────┬────┐ │ 行 程 │ 精 度 │ 电 缆 │电源电压 │接 触 力 │ │ (mm ) │ (μm) │ (m) │ (VAC) │ (N) │ ├────┼────┼────┼───┼─────┤ │ 3 │ 0.5～1.5 │ 3 │ 100 │ 0.3～1 │ └────┴────┴────┴────┴────┘ ;2．静电电容式接近开关 静电电容式接近开关在检测部分采用导体电极，当电极与被测物一 接近，检测部分的导体电极与被测对象之间产生静电电容变化。利用这一现象制成电容式接近开关，检测出这一电容;在位置检测传感器中，非接触式光耦合器件用得最多。它比起接触式传感罪，具有造型 轻巧、价格便宜、而且不怕污染等优点。光耦合器件是一种光电结合的器件???硅光敏三极管为受光部分，砷化镓发光二极管为发光部分构成光耦合器件。工作时，把电信号加到输入端，使发光器件发光，而受光器件管芯在此光辐射的作用下输出光电流，从而实现电—光— 电两次转换，通过光进行了输入端和输出端之间的耦合。图所示是光电三极管型光耦合器件的图形符号。;物体的侧面就能使用。 图 为一种反射式光电传感器脉搏检测电路。由发光元件D发出的光，射入血管中流动的血液，通过受光元件T把来自血液的反射光检出，经放大器放大后，输出到CMOS或非门，变换成一定的脉冲波，此脉冲数据由模拟或数字计数器读出。 ; 上图为一光照式遥控开关电路。这个电路可用于遥控房间内远离床头和沙发椅子的家用电器，如坐在沙发上或睡在床上，用手电 筒即可开关收录机，电视机、电风 扇等。工作原理如下：当光照射到光敏二极管2CUl上时，KEG—2饱和，继电器K1动作，常开触点K1—1吸合，电容C1并接在继电器K2上，电容器Cl储存的电能经K2放大，使K2获得电流动作，此时接用电器的常闭触点K2—2断路，使电器停止工作，触点K2—1动作。光照停止，Kl—1释放，C1;上的电能经K1-1、K2—1短路放电。继电器K2由R提供电流保持吸合。在第二次光照时，继电器K1重新动作，K1—1吸合，电容C1又并接到K2上。这时，因已放电终了的电容器的瞬时充电，使继电器K2短路而失去电流，K2动作，触点K2-2，重新闭合，使接用电器工作，达到遥控目的。;值。在这里，电阻设为R，A、B两点间的电压VAB，C点的输出电压若取作V0的话，相对于电位差计的回转角的电阻值为： r（θ）=Kθ 式中K为常数。若电阻值在变更时，其r（θ）=Kθ V0= ;(二)差动变压器 差动变压器是利用线圈的互感作用将位移转换成感应电势的变化。它实际上是一个