機(jī)械電子工程管理傳感器與轉(zhuǎn)換器-資料下載頁
2025-02-12 19:34本頁面
【正文】 ，即光生電動勢。 44 光電二極管 ? 光電二極管一般處于反向工作狀態(tài)，在沒有光照射的時候，光電二極管的反向電阻很大、反向電流很小。 ? 而當(dāng)光線照射到反向偏置 PN結(jié)的耗盡層或耗盡層的附近時，耗盡層中會產(chǎn)生電子空穴對，偏置電壓和內(nèi)電場使電子和空穴運(yùn)動而形成光電流。 a) 結(jié)構(gòu) b) 應(yīng)用 光 線 照 射NPEPN+RL45 光電三極管（光敏晶體管） ? 光電三極管可以看成是一個光敏二級管與一個晶體管組成，兩管共用一個基極。光電二極管產(chǎn)生的反向電流成為三級管的基極電流，三級管將其相應(yīng)地放大。光電三級管由于有了放大功能，因此其靈敏性得到了提高。 a) 結(jié)構(gòu) b) 應(yīng)用 光 線 照 射NPNERLceb光 線 照 射46 增量式直線編碼器 ? 增量式直線編碼器通常利用莫爾條紋干涉帶進(jìn)行工作。在一塊長條型的光學(xué)玻璃上均勻地刻上明暗相間、寬度相等的線條，就構(gòu)成了一條光柵。光柵相對來說比較便宜，且分辨率能達(dá)到微米數(shù)量級 。 ? 把兩個相同的光柵疊在一起，并使它們以一個角度 θ相交，則會產(chǎn)生一個明暗相間的條紋，即莫爾條紋。利用光柵具有莫爾條紋的特性，可以通過測量莫爾條紋的移動數(shù)來測量兩個光柵的相對移動。 指示光柵和標(biāo)尺光柵組成光柵副。固定后者，前者安裝在運(yùn)動部件上 47 位置式 (絕對式 )編碼器 ? 位置式編碼器不像增量式編碼器，它不需要任何外部參照。在需要隨時了解物體確切位置的場合下，常用這種編碼器。但是， 當(dāng)編碼器用于轉(zhuǎn)數(shù)超過一周時，就需要一個記錄轉(zhuǎn)數(shù)的計數(shù)器 。 ? 如圖 a)所示為一個典型的采用雷格編碼（反射碼）的 8位旋轉(zhuǎn)式位置編碼器，它比圖 b)所示的二進(jìn)制編碼器更為優(yōu)越，因為二進(jìn)制編碼在任何變化時只有一位發(fā)生變化，這就有可能在變化時因錯讀位而產(chǎn)生誤差。 0 1234567891 01 11 21 31 41 50 1234567891 01 11 21 31 41 5a) 4 位格雷碼編碼器 b) 4 位二進(jìn)制編碼器48 實(shí)際編碼器的碼盤 增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的碼盤 絕對式旋轉(zhuǎn)編碼器的碼盤 49 直線編碼器的結(jié)構(gòu)和光柵 混合式光柵原理圖 增量式光柵 絕對 混合式光柵 絕對式條紋 增量式條紋 50 ? 壓電器件 ?加速度的測量 ?濕度的測量 ? 超聲系統(tǒng) ?超聲波源 ?超聲波的耦合 ?超聲波接收器 ? 超聲法測流量 ?多普勒流量計 ?傳遞時間流量計 ? 超聲法測距離 51 壓電器件 ? 某些材料的晶體和某些聚合物在受到外力的作用而變形時會在一些特定的晶面之間產(chǎn)生電荷，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。這類材料有石英、酒石酸鉀鈉、鋯鈦酸鉛陶瓷、鈮酸鉀鈉，聚乙二烯等等。 ? 反之，如果加上電壓，這類晶體就會發(fā)生機(jī)械運(yùn)動，即壓電效應(yīng)是可逆的，因此這個現(xiàn)象也被稱為逆效應(yīng)。它是許多敏感器件和換能器的基本原理。 52 超聲法測流量 ? 超聲法是一種無損測量方法，它可以用于測量管道中的流體流量。有許多方法可以采用，其原理相差很大，選用哪一種方法須根據(jù)具體應(yīng)用場合而定。 ? 要使超聲流量計有效地工作，測量點(diǎn)處管道內(nèi)的流體流場必須是穩(wěn)定的，也就是說在測量點(diǎn)以前要有一定長度的直管，使流體截面能夠穩(wěn)定。 53 超聲法測距離 ? 超聲測距儀測的是發(fā)射脈沖和反射脈沖之間的時間間隔。設(shè)媒質(zhì)的聲速為 Vs，時間間隔為 t，發(fā)射處到目標(biāo)的距離為 d=Vst 反射時為 d=Vst/2 ? 由于聲波在各種材料的傳遞速度不同，而且隨溫度變化，所以必須引入適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償以使誤差最小。 54 思考題 ? 為了節(jié)省能源，需要根據(jù)自然光的亮度來開、關(guān)路燈，即只有在夜間或天氣很暗的時候才打開路燈，應(yīng)該用何種器件來控制路燈的開、關(guān)？并說明理由。 ? 與接觸式測量相比，非接觸式測量有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 55 演講完畢，謝謝觀看！
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