【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ........................... 11 第 2章 光電傳感器 ...................................................................................................... 12 光電傳感器的概念 ............................................................................................ 12 光電式傳感器內(nèi)容 ............................................................................................ 12 光電式傳感器的分類 ........................................................................................ 13 光電元件有光敏電阻、光電二極管、光電三極管、發(fā)光二極管（ LED）、光電倍增管、光電池、光電耦合器件等。由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件（光學(xué)測(cè)控系 統(tǒng)）輸出量性質(zhì)，光電式傳感器可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖式光電傳感器；模擬式光電傳感器按被測(cè)量（檢測(cè)目標(biāo)物體）方法又可分為透射式、漫反射式遮光式三大類。 第 3章 光電傳感器在汽車控制技術(shù)中的應(yīng)用 ........................................................................................................................ 13 第 3章 光電傳感器在汽車控制技術(shù)中的應(yīng)用 ......................................................... 14 光電式車高傳感器 ............................................................................................ 14 光電式轉(zhuǎn)向傳感器 .......................................................................................... 15 光電式光量傳感器 ............................................................................................ 16 第 4章 汽車傳感器未來(lái)的發(fā)展 方向 ............................................................................... 19 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 結(jié) 論 ............................................................................................................................. 21 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 22 致 謝 ........................................................................................................................... 23 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 緒 論 汽車作為現(xiàn)代人類社會(huì)的交通工具，汽車在人類社會(huì)的政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域已占據(jù)相當(dāng)重要的地位，為人類經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步做出了巨大的貢獻(xiàn)，汽車已成為人類文明與進(jìn)步的象征和標(biāo)志之一。 對(duì) 汽車的安全、環(huán)保與節(jié)能現(xiàn)已成為人們最為關(guān)心的問(wèn)題，汽車上的各種傳感器為此做出了重大的貢獻(xiàn)。 傳感器位于動(dòng)力總成系統(tǒng)的前端。傳感器用來(lái)測(cè)量物理參數(shù)，如水溫、空氣壓力以及發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。這些數(shù)據(jù)非常關(guān)鍵，它們?yōu)殚]環(huán)控制系統(tǒng)提供了關(guān)鍵信息。除了溫度傳感、壓力傳感和霍爾傳感器以外，微機(jī)械技術(shù)還帶來(lái)了嶄新的加速和偏向角速度傳 感器，同時(shí)還允許利用標(biāo)準(zhǔn)晶圓制造工藝集成信號(hào)處理電路和數(shù)字化電路。 這樣就能更有效保證汽車的安全性。 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 1 章 傳感器的工作原理 傳 感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)?；瘜W(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。向傳感器提供 177。15V 電源，激磁電路中的晶體振蕩器產(chǎn)生 400Hz 的方波，經(jīng)過(guò)TDA2030 功率放大器即產(chǎn)生交流激磁功率電源，通過(guò)能源 環(huán)形變壓器 T1 從靜止的初級(jí)線圈傳遞至旋轉(zhuǎn)的次級(jí)線圈，得到的交流電源通過(guò)軸上的整流濾波電路得到 177。5V 的直流電源，該電源做運(yùn)算放大器 AD822 的工作電源；由基準(zhǔn)電源 AD589 與雙運(yùn)放 AD822 組成的高精度穩(wěn)壓電源產(chǎn)生 177。 的精密直流電源，該電源既作為電橋電源，又作為放大器及 V/F 轉(zhuǎn)換器的工作電源。當(dāng)彈性軸受扭時(shí)，應(yīng)變橋檢測(cè)得到的 mV級(jí)的應(yīng)變信號(hào)通過(guò)儀表放大器 AD620 放大成 177。1v 的強(qiáng)信號(hào)，再通過(guò) V/F 轉(zhuǎn)換器 LM131 變換成頻率信號(hào)，通過(guò)信號(hào)環(huán)形變壓器 T2 從旋轉(zhuǎn)的初級(jí)線圈傳遞至靜止次級(jí)線圈，再經(jīng)過(guò)外殼 上的信號(hào)處理電路濾波、整形即可得到與彈性軸承受的扭矩成正比的頻率信號(hào)，該信號(hào)為 TTL電平 ,既可提供給專用二次儀表或頻率計(jì)顯示也可直接送計(jì)算機(jī)處理。由于該旋轉(zhuǎn)變壓器動(dòng) 靜環(huán)之間只有零點(diǎn)幾毫米的間隙，加之傳感器軸上部分都密封在金屬外殼之內(nèi)，形成有效的屏蔽，因此具有很強(qiáng)的抗干擾能力。有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學(xué)類。 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 第 2 章 光電傳感器 光電傳感器的概念 光電式傳感器是將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，再通過(guò)光電器件把光信號(hào)的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種傳感器。 光電式傳感器內(nèi)容 光電 式 傳感器的 內(nèi)容是： 光電傳感器的工作基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。由光通量對(duì)光電元件作用的不同原理所制成光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件輸出量性質(zhì)可分為兩類，即模擬式光電傳感器和脈沖式光電傳感器，前者是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流，它與被測(cè)量問(wèn)呈單值關(guān)系。 按被測(cè)量方法可分為透射式、漫反射式、遮光式三類： （ 1） 光敏二極管 透射式。被測(cè)物體放在光路中，恒光源發(fā)出的光能量穿過(guò)被測(cè)物，部分被吸收后，透射光投射到光電元件上； （ 2）漫反射式。恒光源發(fā)出的光投射到被測(cè)物上，再?gòu)谋粶y(cè)物體表面反射后投射到光電元件上； （ 3）遮 光式。 當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測(cè)物遮擋其中一部分，使投射到光電元件上的光通量改變，改變的程度與被測(cè)物體在光路位置相關(guān)。 最常見(jiàn)的光傳感器，不同于一般二極管的是其管殼上開(kāi)有一個(gè)嵌著玻璃的窗口，為增加射入光線的受光面積， PN結(jié)的面積做得較大。光敏二極管工作在反向偏置的狀態(tài)下，并與負(fù)載電阻相串聯(lián)。當(dāng)無(wú)光照時(shí)，它與普通二極管一樣，反向電流很小，稱為光敏二極管的暗電流；當(dāng)有光照時(shí)，載流子被激發(fā)，產(chǎn)生電子 空穴，稱為光電載流子。在外電場(chǎng)的作用下，光電載流子參于導(dǎo)電，形成的比暗電流大得多的反向電流，稱為光電流。光電流的大 小與光照強(qiáng)度成正比，在負(fù)載電阻上就能得到隨光照強(qiáng)度變化而變化的電信號(hào)。 光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的功能外，還有對(duì)電信號(hào)放大的功能。光敏三級(jí)管的外型與一般三極管相差不大，通常只引出兩個(gè)極 發(fā)射極和集電極，基極不引出，管殼同樣開(kāi)窗口，以便光線射入。為增大光照，基區(qū)面積做得很大，發(fā)射區(qū)較小，入射光主要被基區(qū)吸收。工作時(shí)集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。在無(wú)光照時(shí)管子流過(guò)的電流為暗電流， cboceo II )1( ??? (很小 )，比一般三極管的穿透電流還?。划?dāng) 有光照時(shí)，激發(fā)大量的電子 空穴對(duì)，使得基極產(chǎn)生的電流 bI 增大，此刻流過(guò)管子的電流稱為光電流，集電極電流公式為bc II )1( ??? ，可見(jiàn)光電三極管要比光電二極管具有更高的靈敏度 。 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 光電式傳感器的分類 光電元件有光敏電阻、光電二極管、光電三極管、發(fā)光二極管（ LED）、光電倍增管、光電池、光電耦合器件等。由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件（光 學(xué)測(cè)控系統(tǒng)）輸 出量性質(zhì)，光電式傳感器可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖 式光電傳感器；模擬式光電傳感 器按被測(cè)量（檢測(cè)目標(biāo)物體）方法又可分為透射式、漫反射式 遮光式三大類。 安徽工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）