1、關(guān)于“傳感器”繼續(xù)1關(guān)于“傳感器”繼續(xù)1壓電傳感器 壓電效應(yīng)：某些材料在承受機(jī)械應(yīng)變作用時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化作用，從而在材料的相應(yīng)表面產(chǎn)生電荷；反之，當(dāng)它們承受電場(chǎng)作用時(shí)會(huì)改變幾何尺寸。 常見的壓電材料分為三類：?jiǎn)尉弘娋w，如石英；多晶壓電陶瓷，如極化的鐵電陶瓷（鈦酸鋇）；某些高分子壓電薄膜。 壓電傳感器常用于測(cè)量力（力矩）、振動(dòng)（加速度）等物理量。2壓電傳感器 壓電效應(yīng)：某些材料在承受機(jī)械應(yīng)變作用時(shí)，內(nèi)部會(huì)壓電傳感器 晶片受外力作用而在兩級(jí)上產(chǎn)生等量而極性相反的電荷。 若積聚在極板上的電荷無泄漏，則當(dāng)外力持續(xù)作用時(shí)電荷量保持不變，當(dāng)外力撤去時(shí)電荷隨之消失。 對(duì)于壓電式力傳感器，測(cè)量的力與傳感

2、器產(chǎn)生的電荷量成正比，通過測(cè)量電荷值便可求得所施加得力。壓電晶片串聯(lián)并聯(lián)等效電荷源3壓電傳感器 晶片受外力作用而在兩級(jí)上產(chǎn)生等量而極性相反的電磁電式傳感器 磁電式傳感器是一種將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的裝置，亦稱電磁感應(yīng)式或電動(dòng)力式傳感器。由電磁感應(yīng)定律e = W d/dt ， 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小取決于線圈匝數(shù)和穿過線圈的磁通變化率。而磁通變化率又與磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁路磁阻及線圈相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。 磁電式傳感器可分為動(dòng)圈式、動(dòng)鐵式、磁阻式三類。4磁電式傳感器 磁電式傳感器是一種將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電動(dòng)磁電式傳感器 線位移式動(dòng)圈傳感器：線圈直線運(yùn)動(dòng)切割磁力線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e = WBlvy

3、正比于線圈運(yùn)動(dòng)速度 速度傳感器。經(jīng)微分或積分，還可測(cè)量加速度和位移。 線位移式動(dòng)鐵傳感器5磁電式傳感器 線位移式動(dòng)圈傳感器：線圈直線運(yùn)動(dòng)切割磁力線，磁電式傳感器動(dòng)圈磁電式傳感器等效電路（圖4.76）6磁電式傳感器動(dòng)圈磁電式傳感器等效電路（圖4.76）6磁電式傳感器 磁阻式傳感器是使線圈和磁鐵固定不動(dòng)，由導(dǎo)磁體的運(yùn)動(dòng)來影響磁路的磁阻，從而引起磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化，使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。7磁電式傳感器 磁阻式傳感器是使線圈和磁鐵固定不動(dòng)，由導(dǎo)磁體紅外輻射檢測(cè) 物體的溫度只要高于絕對(duì)零度，就處于“熱狀態(tài)”，其物質(zhì)原子和分子不斷振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)并發(fā)生電子躍遷，從而產(chǎn)生電磁波。這些電磁波的波長(zhǎng)處于可見光的紅光之外，稱為

4、“紅外線” 紅外輻射近紅外0.76-2.5/中紅外2.5-25/遠(yuǎn)紅外25-1000m 電磁波譜8紅外輻射檢測(cè) 物體的溫度只要高于絕對(duì)零度，就處于“熱狀態(tài)”紅外輻射檢測(cè) Stefan-Boltzmann定律：物體輻射強(qiáng)度與其熱力學(xué)溫度的四次方成正比 W = T 4 W：?jiǎn)挝幻娣e輻射功率， ：比輻射率(非黑體輻射度/黑體輻射度)， ：常數(shù) 黑體：在任何溫度下能全部吸收任何波長(zhǎng)的輻射 = 1 灰體：一般物體1 ，不能全部吸收投射到表面的輻射功率，發(fā)射熱輻射的能力也小于黑體。9紅外輻射檢測(cè) Stefan-Boltzmann定律：物體輻紅外輻射檢測(cè) 紅外探測(cè)器：將紅外輻射量轉(zhuǎn)化為電量的裝置。 熱敏探測(cè)

5、器是利用半導(dǎo)體薄膜在受到紅外輻射時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)，響應(yīng)時(shí)間慢（毫秒級(jí)），且在整個(gè)紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)靈敏度基本不變。 光電探測(cè)器是光敏半導(dǎo)體器件，響應(yīng)快（納秒級(jí)），但必須在低溫工作。10紅外輻射檢測(cè) 紅外探測(cè)器：將紅外輻射量轉(zhuǎn)化為電量的裝置。1紅外輻射檢測(cè)輻射溫度計(jì)一般用于800C以上高溫測(cè)量受熱板人造黑體11紅外輻射檢測(cè)輻射溫度計(jì)一般用于800C以上高溫測(cè)量受熱板紅外輻射檢測(cè)紅外測(cè)溫裝置：被測(cè)物熱輻射經(jīng)光學(xué)聚焦、光柵調(diào)制成一定頻率入射到熱敏電阻探測(cè)器測(cè)溫范圍0 700C，時(shí)間常數(shù)4 8ms12紅外輻射檢測(cè)紅外測(cè)溫裝置：被測(cè)物熱輻射經(jīng)光學(xué)聚焦、光柵調(diào)制霍爾傳感器 霍爾傳感器屬于半導(dǎo)體磁敏器件砷化銦、銻

6、化銦、砷化鎵等高阻率半導(dǎo)體材料。 霍爾效應(yīng)：將霍爾板置于磁場(chǎng)中，板厚一般遠(yuǎn)小于板寬和板長(zhǎng)，在板長(zhǎng)方向通以控制電流時(shí)，板寬方向會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差霍爾電壓。 （圖4.123 ）13霍爾傳感器 霍爾傳感器屬于半導(dǎo)體磁敏器件砷化銦、銻化銦霍爾傳感器霍爾電壓與控制電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比： U = k I B霍爾效應(yīng)的產(chǎn)生是由于磁場(chǎng)中洛倫茲力作用的結(jié)果。霍爾傳感器首先是用來測(cè)磁場(chǎng)的，此外用來測(cè)量可產(chǎn)生或影響磁場(chǎng)的物理量。14霍爾傳感器霍爾電壓與控制電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比：14霍爾傳感器 大電流測(cè)量（圖4.124）15霍爾傳感器 大電流測(cè)量（圖4.124）15霍爾傳感器霍爾乘法器（圖4.125）UkIB*IRB用電器16霍爾傳感器霍爾乘法器（圖4.125）UkIB*IRB用電霍爾傳感器位置測(cè)量（圖4.126）17霍爾傳感器位置測(cè)量（圖4.126）17霍爾傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量（圖4.127）18霍爾傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量（圖4.127）18霍爾傳感器齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向測(cè)量（圖4.128）19霍爾傳感器齒