傳感器與測(cè)控技術(shù)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 00:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)測(cè)量值幾乎沒有影響 。 (2)缺點(diǎn)： ① 能使用熱電偶的種類受到測(cè)量場(chǎng)所環(huán)境的限制 。 ② 除需絕緣管和保護(hù)管外 ， 還需基準(zhǔn)點(diǎn)或基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)補(bǔ)償 ③ 精度限定為測(cè)量溫度或裸線溫度的 %左右 ④ 高溫或長(zhǎng)期使用時(shí)由于環(huán)境影響使其性能下降 。 ⑤ 易出現(xiàn)測(cè)溫結(jié)點(diǎn)短線故障以及外電路短路事故 。 傳感器與測(cè)控技術(shù) 4. 基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn) (1)冰點(diǎn)式基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)： (2)補(bǔ)償式基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)： 熱電偶產(chǎn)生信號(hào)較小 （ 毫伏級(jí) ） 。 采用模擬補(bǔ)償?shù)臒犭娕茧娐?。 采用 AD590集成溫度傳感器實(shí)現(xiàn)冷端模擬溫度補(bǔ)償 ， 冷端溫度補(bǔ)償范圍 0~50℃ 鐵導(dǎo)線 測(cè)溫結(jié)點(diǎn) 0℃ 基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn) 00)E(A / K )1590AD)(),(0012100100100???????????電路的放大倍數(shù)為量精度，增益可調(diào)放大保證較高輸入阻抗及測(cè)），（），（），（，則使，調(diào)），（使調(diào)為熱電偶輸出電勢(shì)。，溫度系數(shù)（為為冷端溫度，為測(cè)量溫度，tEtEttEUK R PURPK R PttERPt , tKttUK R PtttEUiBBi?IN OUT GND 220K 220K 220K 220K 10K 100K 22K 22K 68K 68K 500Ω RP1 RP2 UB Ui UCC E(t,t0) MC1403 + + CA3140 OP07 AD590 傳感器與測(cè)控技術(shù) 揚(yáng)聲器與話筒 1. 揚(yáng)聲器 揚(yáng)聲器常用的有動(dòng)圈式和壓電陶瓷 。 (1)動(dòng)圈式 原理 ：在一個(gè)放于磁場(chǎng)中的線圈中通以聲音為頻率信號(hào) ， 使線圈中產(chǎn)生與聲音相關(guān)的磁場(chǎng) ， 這個(gè)磁場(chǎng)與線圈外的永久磁鐵的磁場(chǎng)產(chǎn)生相互作用力 ， 依靠這個(gè)作用力來帶動(dòng)揚(yáng)聲器紙盆震動(dòng)發(fā)聲 。 注意 ：音圈的阻抗和額定功率 。 電路的輸出阻抗與揚(yáng)聲器阻抗要匹配 ， 功率不能長(zhǎng)時(shí)間超過額定功率 。 鐵架 紙盆 磁鐵 音圈 軟鐵心 (2)壓電陶瓷式 在一塊彈性銅片上粘上一片特殊的陶瓷 （ 壓電陶瓷 ） ， 并在另一面鍍上一層金屬導(dǎo)電層 。 陶瓷兩面的銅片和金屬層就是它的兩極 ， 利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)產(chǎn)生形變發(fā)出聲音 。 (3)耳機(jī) 耳機(jī)是縮小的揚(yáng)聲器 。 目前使用的耳機(jī)都是與動(dòng)圈式揚(yáng)聲器相同原理工作 。 傳感器與測(cè)控技術(shù) 2. 話筒 動(dòng)圈式話筒與揚(yáng)聲器的工作原理相同 。 駐極體話筒是一個(gè)駐有永久電荷的薄膜 （ 駐極體 ） 和一個(gè)金屬片構(gòu)成的電容器 。 當(dāng)薄膜感受到聲音而振動(dòng)時(shí) ， 這個(gè)電容的容量會(huì)隨聲音的震動(dòng)而改變 。 由于駐極體上面的電荷量不能改變 ， 電容容量的改變就會(huì)導(dǎo)致電壓的改變 。 駐極體話筒的阻抗很高 ， 可達(dá) 108Ω。 傳感器與測(cè)控技術(shù) 光電傳感器 光電傳感器是使用非常廣泛的一種傳感器。主要用來接收編碼信息、計(jì)數(shù)或測(cè)速（生產(chǎn)線或移動(dòng)物體）、自動(dòng)控制（如路燈、閃光燈）等。根據(jù)用途不同選用的光電傳感器類型也不同。光電傳感器檢測(cè)的對(duì)象有可見光、不可見光。 光電傳感器主要有光敏二極管、光敏晶體管、光敏電阻 CdS、集成光電傳感器、太陽(yáng)電池、圖像傳感器等。 選擇光電傳感器的原則是：高速的光檢測(cè)、寬范圍照度、超高速的激光宜選用光敏二極管；幾千赫茲的脈沖光、低速脈沖光宜選用光敏晶體管；響應(yīng)速度慢、隨光的強(qiáng)弱成比例改變（如路燈控制）的宜選用 CdS或 PbS光敏電阻；旋轉(zhuǎn)編碼器、速度傳感器、超高速的激光宜選用集成光電傳感器。 光源 光敏 晶體管 傳感器與測(cè)控技術(shù) 運(yùn)行軌跡檢測(cè) 由于運(yùn)行軌跡是一段直線和一段半徑為一定的園弧，若不用檢測(cè)手段，就必須用軟件控制小車運(yùn)行，硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，帶來的是軟件編寫復(fù)雜。所以一般用檢測(cè)技術(shù)后，可以使軟件設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化。軟件只需根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，控制左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。 傳感器與測(cè)控技術(shù) 速度檢測(cè) 無法直接檢測(cè)到速度，可以通過間接檢測(cè)法計(jì)算出速度。如圖所示。 檢測(cè)出 n轉(zhuǎn) /秒 =速度 n*2*R米 /秒 傳感器與測(cè)控技術(shù) 光源檢測(cè) 無法直接檢測(cè)到速度，可以通過間接檢測(cè)法計(jì)算出速度。如圖所示。 檢測(cè)出 n轉(zhuǎn) /秒 =速度 n*2*R米 /秒 傳感器與測(cè)控技術(shù) 光敏二極管應(yīng)用電路 光敏二極管的光源一般選用發(fā)光二極管作為光源，原因是 LED的發(fā)光波長(zhǎng)與光敏二極管的受光特性非常類似。 5V Uo 與晶體管組合應(yīng)用電路 12V Uo + 1MΩ IP Uo + 1~20kΩ Uo 510Ω 510Ω +12V 10μF 與運(yùn)放組合應(yīng)用電路 傳感器與測(cè)控技術(shù) 光敏晶體管應(yīng)用電路 TPS606 2SC1815 1kΩ Uc UO TPS606 2SC1815 1kΩ Uc UO TPS606 2SA1015 1kΩ Uc UO 1 1 100kΩ TPS601 UO TC4061 TPS604 100kΩ UO A + TA75458 傳感器與測(cè)控技術(shù) 光敏電阻應(yīng)用電路 光敏電阻 CdS是一種硫化鎘為主要成分的光敏元件，其內(nèi)部電阻隨光照射而變化，可以根據(jù)電阻的變化以確定光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)電阻越小。 RG RD RA RC RB UC UO 在光敏電阻 RG旁并聯(lián)一個(gè)電阻 RD，其作用是壓縮輸出信號(hào)，在電路中，即使 RG的內(nèi)阻增大，由于并聯(lián)電阻 RD的作用，可以擬制其變化，從而抑制輸出電阻的變化。這是一個(gè)橋路。橋路的平衡條件是 ? ? CBADG RRRRR /// ?不平衡時(shí)輸出電壓為： CCBCADGAO URR RRRR RU ???????????? )//(傳感器與測(cè)控技術(shù) 壓力傳感器 壓力是很重要的物理量，它是指作用于單位面積上的力。壓力傳感器是檢測(cè)氣體、液體、固體、聲音等所有物質(zhì)間作用力能量的總稱。 分類 ：按傳感器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分。 應(yīng)變式傳感器 ：利用電阻應(yīng)變片作為變換元件，將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電阻輸出。屬物性型，具有精度高的特點(diǎn)。 電容式傳感器 ：利用彈性電極在輸入力作用下產(chǎn)生位移，使電容量發(fā)生變化而輸出。它具有良好的動(dòng)態(tài)性能。 壓電式傳感器 ：利用壓電材料的壓阻效應(yīng)，將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電荷輸出的傳感器。 壓阻式傳感器 ：利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)，在半導(dǎo)體基片上采用集成電路制造工藝制成
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