【正文】 并聯(lián)而成 。 ④ 熱敏電阻補(bǔ)償電路 如下圖 (e)所示 。其最大特點(diǎn)是基區(qū)較長(zhǎng) ， 基區(qū)結(jié)構(gòu)類似磁敏二極管 ， 也有高復(fù)合速率的 r區(qū)和本征 I區(qū) 。由此可知，磁敏三極管在正、反向磁場(chǎng)作用下，其集電極電流出現(xiàn)明顯變化。 下右圖 (a)為不受磁場(chǎng)作用時(shí) ， 磁敏三極管的伏安特性曲線；下右圖 (b)是磁場(chǎng)為177。 對(duì)于鍺磁敏三極管 ， 例如 ， 3ACM， 3BCM， 其磁靈敏度的溫度系數(shù)為 ％ /℃ ；硅磁敏三極管 (3CCM)磁靈敏度的溫度系數(shù)為 ％/℃ 。 圖 (b)是利用鍺磁敏二極管電流隨溫度升高而增加的這一特性使其作硅磁敏三極管的負(fù)載 ， 當(dāng)溫度升高時(shí) ， 可以彌補(bǔ)硅磁敏三極管的負(fù)溫度漂移系數(shù)所引起的電流下降的問(wèn)題 。 當(dāng)控制電流 I恒定不變時(shí) ， 霍爾電勢(shì) UH與外磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比；若磁場(chǎng)在一定范圍內(nèi)沿 x方向的變化梯度dB/dx如圖 (b)所示為一常數(shù)時(shí) ， 則當(dāng)霍爾元件沿 x方向移動(dòng)時(shí) ， 霍爾電勢(shì)變化也應(yīng)是一個(gè)常數(shù) K（ 位移傳感器的輸出靈敏度 ） ： 即 UH∝ Kx 。 當(dāng) x＝ 0時(shí)，則元件置于磁場(chǎng)中心位置， UH＝ 0。 將霍爾元件 (圖中之 3)固定在汽車分電器的白金座上 ， 在分火點(diǎn)上裝一個(gè)隔磁罩 1， 罩的豎邊根據(jù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù) ， 開(kāi)出等間距的缺口 2， 當(dāng)缺口對(duì)準(zhǔn)霍爾元件時(shí) ， 磁通通過(guò)霍爾器件而成閉合回路 ， 所以電路導(dǎo)通 ， 如上圖 (a)所示 ， 此時(shí)霍爾電路輸出低電平 （ 小于等于 ） ；當(dāng)罩邊凸出部分擋在霍爾元件和磁體之間時(shí) ， 電路截止 ， 如上圖 (b)所示 ， 霍爾電路輸出高電平 。 汽車霍爾電子點(diǎn)火器，由于它無(wú)觸點(diǎn)、節(jié)油，能適用于惡劣的工作環(huán)境和各種車速，冷起動(dòng)性能好等特點(diǎn)，目前國(guó)外已廣泛采用。 將待測(cè)物 1 (如鋼棒 )置于鐵芯之下 ， 并使之不斷轉(zhuǎn)動(dòng) ， 在鐵芯 、 線圈激磁后 ， 鋼棒被磁化 。與傳統(tǒng)電位器相比 ,它具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn) :無(wú)接觸電刷 、 無(wú)電接觸噪音 、旋轉(zhuǎn)力矩小 、 分辨率高 、 高頻特性好 、 可靠性高 、 壽命長(zhǎng) 。 90176。 五 、 銻化銦 (InSb)磁阻傳感器在磁性油墨鑒偽點(diǎn)鈔視中的應(yīng)用 InSb偽幣檢測(cè)傳感器安裝在光磁電偽幣檢測(cè)機(jī)上 ， 其工作過(guò)程如上圖所示 ， 電路原理圖如下圖所示 。 因而特別適合于制作角度編碼器 、 無(wú)接觸電位器 ,也可用于 GPS導(dǎo)航系統(tǒng) 。 。 ● 在弱磁場(chǎng)下靈敏度非常高 。 ● 工作溫度范圍 :40℃ ～ +120℃ 。 ● 磁阻溫度系數(shù)ＴＣ ΔR： ～ %／ ℃ 。 二、特性新穎敏感元件 — Z元件 Z元件的發(fā)明是俄羅斯傳感器專家 1983年從一起半導(dǎo)體 PN結(jié)伏安特性實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)奇怪的結(jié)果所引發(fā)的 ， 這種元件也因此得名： Z元件 。 在下圖 1所示電路中 ， 若在外部激勵(lì)下產(chǎn)生細(xì)絲電流沖擊 ， 電路中產(chǎn)生工作電流突變 ， 則負(fù)載電阻 R上獲得開(kāi)關(guān)量輸出 。 由于氣體種類繁多 ． 性質(zhì)各不相同 ， 不可能用一種傳感器檢測(cè)所有類別的氣體 ， 因此 ， 能實(shí)現(xiàn)氣 — 電轉(zhuǎn)換的傳感器種類很多 。 電阻型半導(dǎo)體氣敏元件是利用半導(dǎo)體接觸氣體時(shí) ， 其阻值的改變來(lái)檢測(cè)氣體的成分或濃度；而非電阻型半導(dǎo)體氣敏元件根據(jù)其對(duì)氣體的吸附和反應(yīng) ， 使其某些有關(guān)特性變化對(duì)氣體進(jìn)行直接或間接檢測(cè) 。 當(dāng)半導(dǎo)體器件被加熱到穩(wěn)定狀態(tài) ， 氣體接觸半導(dǎo)體表面而被吸附時(shí) ，被吸附的分子首先在表面自由擴(kuò)散 ， 失去運(yùn)動(dòng)能量 。 如果半導(dǎo)體的功函數(shù)小于吸附分子的離解能 ， 吸附分子將向器件釋放出電子 ， 而形成正離子吸附 。 若氣體濃度發(fā)生變化 ， 其阻值也將變化 。 右上圖 表示了氣體接觸 N型半導(dǎo)體時(shí)所產(chǎn)生的器件阻值變化情況。 這類器件以 SnO2半導(dǎo)體材料為基體 、 將鉑電極和加熱絲埋入 SnO2材料中 ， 經(jīng)加溫 、 加壓 ，利用 700～ 900℃ 的制陶工藝燒結(jié)成形 。 右圖為薄膜器件 。 下圖為厚膜型器件 。 加熱器的溫度一般控制在 200～ 400℃ 左右 。 直熱式結(jié)構(gòu)的氣敏傳感器的優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡(jiǎn)單、成本低、功耗小、可以在高電壓回路中使用。 三 、 氣敏器件的基本特性 1． SnO2系氣敏元件 燒結(jié)型 、 薄膜型和厚膜型 SnO2氣敏器件對(duì)氣體的靈敏度特性如右圖所示 。添加劑的成分和含量、元件的燒結(jié)溫度和工作溫度都將影響元件的選樣性。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明 ， 在 SnO2中添加 ThO2 (氧化釷 )的氣敏元件 ， 不僅對(duì) CO的靈敏程度遠(yuǎn)高于其它氣體 ， 而且其靈敏度隨時(shí)間而產(chǎn)生周期性的振蕩現(xiàn)象；同時(shí) ， 該氣敏元件在不同濃度的 CO氣體中 ， 其振蕩波形也不一樣 ， 如下圖所示 。 2． ZnO(氧化鋅 )系氣敏元件 ZnO系氣敏元件對(duì)還原性氣體有較高的靈敏度 。 如果在 ZnO中添加 Pt， 則對(duì)烷烴類氣體有很高的靈敏度 ， 而且含碳量越多 、 靈敏度越高 ， 而對(duì) H2和 CO氣體則靈敏度很低 ， 如下圖 (b)所示 。 利用特定材料還可以使器件對(duì)某些氣體持別敏感 。 由等效電路可知 ， 總電容 C也是柵偏壓的函數(shù) 。 2． 鈀 MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管氣敏器件 鈀 MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (Pd MOSFET)的結(jié)構(gòu)與普通 MOSFET結(jié)構(gòu) ，參見(jiàn)下圖 。 根據(jù) MOSFET工作原理可知 ， 當(dāng)柵極 (G)、 源極 (S)之間加正向偏壓 VGS， 且 VGS＞ VT(閾值電壓 )時(shí) ， 則柵極氧化層下面的硅從 P型變?yōu)?N型 。 當(dāng) VGS＜ VT時(shí) ， MOSFET的溝道未形成 ． 故無(wú)漏源電流 。 濕度是指大氣中的水蒸氣的含量。 2． 相對(duì)濕度 相對(duì)濕度是指被測(cè)氣體中的水蒸氣壓和該氣體在相同溫度下飽和水蒸氣壓的百分比 ， —般用符號(hào) %RH表示 。 50年代后 ， 陸續(xù)出現(xiàn)了電阻型等濕敏汁 ， 使?jié)穸鹊臏y(cè)量精度大大提高 ， 但是 ， 與其它物理量的檢測(cè)相比 ， 無(wú)論是敏感元件的性能 ． 還是制造工藝和測(cè)量精度都差得多 、 困難得多 。 2．相對(duì)濕度特性曲線 濕敏元件的感濕特征量，如電阻、電容、電壓、頻率等隨環(huán)境相對(duì)度變化關(guān)系曲線。 4．響應(yīng)時(shí)間 當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度變化時(shí)，濕敏元件輸出的特征量隨之變化快慢的程度。 三 、 濕敏元件 1． 氯化鋰濕敏元件 氯化鋰 (LiCl)是電解質(zhì)濕敏元件的代表 。 氯化鋰是典型的離子晶體 。為了擴(kuò)大濕度測(cè)量的線性范圍 ， 可以采用幾支浸漬不同濃度氯化鋰的濕敏元件組合使用 。 若用作露點(diǎn)檢測(cè) ， 濕敏元件必須 3個(gè)月左右清洗 1次和涂敷 (浸漬 )氯化鋰 ， 故維護(hù)麻煩 。 由左下圖和右下圖知 ， 當(dāng)濕度從 0％ RH變化到 100％ RH時(shí) ， 負(fù)特性材料的阻值均下降 3個(gè)數(shù)量級(jí) ， 而正特性材料的阻值只增大了約 1倍 。 為了提高其機(jī)械強(qiáng)度和抗熱聚變特性 ， 增加 TiO2， MgCr2O4與 TiO2的比例為 70％ ： 30％ ， 將它們置于1300℃ 的溫度中燒結(jié)而成陶瓷體 。 在測(cè)量電極周圍設(shè)置隔漏環(huán) ， 防止因吸濕而引起漏電 。 ZnOCr2O3傳感器能連續(xù)穩(wěn)定地測(cè)量濕度 ， 而無(wú)需加熱除污裝置 ， 因此功耗低于 ， 體積小 、 成木低 ， 也是一種常用的測(cè)濕傳感器 。將預(yù)先調(diào)好的 Fe3O4的膠液涂敷在已有金電極的基片上 ， 膜厚一般為20～ 30微米左右 ， 經(jīng)低溫烘干后 ，引出電極便成產(chǎn)品 。 ⑷ 膜型 Fe2O3濕敏元件 Fe2O3濕敏元件濕敏元件在低濕高溫條件下具有很穩(wěn)定的濕敏特性 。 將具有感濕性能的高分子聚合物 ， 例如乙酸 丁酸纖維素或乙酸 丙酸纖維素等做成薄膜 ， 它們具有迅速吸濕和脫濕的能力 。這種濕敏元件，在 0～ 50℃ ”條件下，元件檢測(cè)濕范圍為 0％ RH～100％ RH，誤差為 177。 1． 水分在物質(zhì)中的存在形式及水分含量的表示方法 ⑴ 水分在物質(zhì)中的存在形式 ① 游離水 游離水也稱自由水 ， 它分布于物質(zhì)的表面和間隙中 ， 也就是附著于物質(zhì)中的水分 。 ⑵ 水分含量的表示方法 ① 濕基法 以濕物質(zhì)的重量為基準(zhǔn)的百分比 ， 即 ② 干基法 以干物質(zhì)的重量為基準(zhǔn)的百分比 ， 即 式中 WC為濕基水分含量； WR為濕基水分含量； m為濕物的重量； m/為干物的重量 。 ⑴ 電導(dǎo)法 大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，紙張、糧食、木材等物質(zhì)，當(dāng)物質(zhì)的水分為WR（干基法的含水率）時(shí)，其電阻 Rx為： 。 ⑶ 微波法 電磁波通過(guò)含水物質(zhì)時(shí)，一部分將被水分子吸收而使其強(qiáng)度減弱，由此可以測(cè)量物質(zhì)的含水率。 利用半導(dǎo)體二極 管 的 這 一 特 性 可 以 用 來(lái) 測(cè) 溫 。 二 、 集成溫度傳感器 1． 電流輸出型集成溫度傳感器 代表性器件： AD590的主要參數(shù) （ 二端器件 ） 靜態(tài)輸出： +25176。 C and VS = +5 V） 工作電壓： + 4 V to +30 V. 特點(diǎn)：特別適合遠(yuǎn)距離測(cè)溫！ AD590的封裝、符號(hào)及典型應(yīng)用 5V + + + Out A D 5 9 0 斬波穩(wěn)零高精度運(yùn)算放大器 IC7650的主要性能指標(biāo)：（典型值） 失調(diào)電壓： 失調(diào)電壓溫漂： ℃ 失調(diào)電壓時(shí)漂： 0. 1μV/M 輸入阻抗： 1012Ω 開(kāi)環(huán)增益： 120dB 1403為精密電壓基準(zhǔn)源 (8腳，現(xiàn)較少使用 )。 CtUUdtdEdtdU PBttABttP PP ???? ??pABp KWdtdEK ???2,A / Kμ1 只要達(dá)到。 LM135溫差測(cè)量電路 用于測(cè)量?jī)蓚€(gè)溫度傳感器的溫度差 3． 數(shù)字輸出型集成溫度傳感器 （ 頻率 、 I2C總線 、 一總線輸出型 ） ⑴ AD7414 /I2C總線 10位 數(shù)字溫度傳感器 工作電壓： + to +. 封裝外形： SOT23 測(cè)溫范圍： 40℃ to +85℃ 測(cè)溫精度：