傳感器與測控技術(shù)ppt課件-閱讀頁
2025-05-21 00:40本頁面
【正文】 ????? )//(傳感器與測控技術(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。 分類 ：按傳感器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分。屬物性型，具有精度高的特點(diǎn)。它具有良好的動(dòng)態(tài)性能。 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的一種輸出電阻變化的固體傳感器。擴(kuò)散型半導(dǎo)體壓力傳感器是由 4個(gè)應(yīng)變片構(gòu)成的橋式電路，但外加壓力時(shí)應(yīng)變片就會(huì)變形，相應(yīng)的電阻值發(fā)生變化，從而使橋路失去平衡，產(chǎn)生與壓力成比例的電壓。壓力傳感器有恒流驅(qū)動(dòng)方式和恒壓驅(qū)動(dòng)方式兩種。 A + R1 UZ UCC UCC RP 壓力傳感器 壓力傳感器驅(qū)動(dòng)電路 A + UCC R1 R2 R3 R4 Uo 壓力傳感器放大電路 傳感器與測控技術(shù) 紅外傳感器 紅外傳感器種類很多，一般分為量子型和熱電型。紅外傳感器主要用于物體有無測量，位置、方向測量，厚度、濃度測量，光通信與光隔離等。 紅外發(fā)光 LED常采用 GL350，紅外光敏二極管常選用 S2386。 放大器 RL R C UCC 輸出 受光基本電路，還有其他電路這里不再贅述。現(xiàn)只介紹使用較多的 霍爾元件 。 霍爾元件的工作原理： 若在 a、 b間有流過半導(dǎo)體的電流 IL，在垂直方向施加磁場 B，則在 c、 d間感應(yīng)與磁場 B成比例的電動(dòng)勢 UH。 KeIH可以忽略，令 KS=KH/d，則 ?? co sco s BIKBIdKU HSHHH ??傳感器與測控技術(shù) 霍爾元件偏置電路 恒壓源驅(qū)動(dòng)電路： Eb施加 1V電源不變，元件的內(nèi)阻隨外部條件變化而變化，則霍爾電流 IH隨之變化。輸出電壓將隨外部條件變化而變化。低于 20Hz稱為低頻聲波， 20kHz以上稱為超聲波。超聲波傳感器在空氣中的傳播速度為 340m/s。） 超聲波傳感器有發(fā)送器和接收器，但一個(gè)超聲波傳感器也可具有發(fā)送和接收聲波的雙重作用，即為可逆元件。超聲波傳感器的諧振頻率有 23kHz、 40kHz、 75kHz、 200kHz、 400kHz等。 超聲波傳感器是利用壓電效應(yīng)的原理，壓電效應(yīng)有逆效應(yīng)和順效應(yīng)。 傳感器與測控技術(shù) 177。 長度方向伸長，厚度方向縮短 外加電壓方向與激化方向相同 177。在雙晶振子的兩面涂薄膜電極，其上面用引線通過金屬板（振動(dòng)板）接到一個(gè)電極端，下面用引線直接接到另一個(gè)電極端。金屬板的中心有圓錐形振子，發(fā)出超聲波時(shí)，圓錐形振子有較強(qiáng)的方向性。 雙晶振子 金屬板 圓錐形 振子 電極端子 超聲波傳感器結(jié)構(gòu) 傳感器與測控技術(shù) 若在發(fā)送器的雙晶振子（諧振頻率為 40kHz）上施加 40kHz的高頻電壓，壓電陶瓷片就根據(jù)所加高頻電壓極性伸長與縮短，于是就發(fā)出 40kHz頻率的超聲波。常見的物理量測試還有：濕度測量的濕度傳感器；各種氣體測量的氣體傳感器；利用超聲波的直線傳播方式測量物體位置的超聲波傳感器等。但主要是電動(dòng)機(jī)。 但對(duì)于我們目前的情況，主要使用直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。 步進(jìn)電機(jī)的速度與加在電機(jī)上的脈沖頻率有關(guān)；步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)與脈沖個(gè)數(shù)有關(guān)。 傳感器與測控技術(shù) 直流電機(jī)介紹 N S n N S + + 絕緣 傳感器與測控技術(shù) ?e aaa CRIUn ??在磁場不變（ Φ）的情況下，轉(zhuǎn)速與電壓（ Ua）成正比，改變電壓極性可以改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 當(dāng)啟動(dòng)時(shí)， n=0， Ia越大 Ua n 傳感器與測控技術(shù) 引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系 EN1(2) IN1(IN3) IN2(IN4) 電機(jī)運(yùn)行情況 H H L 正轉(zhuǎn) H L H 反轉(zhuǎn) H 同 IN2（ IN4） 同 IN1（ IN3） 快速停止 L X X 停止 傳感器與測控技術(shù) 5V B 5V A 9V TP5212 TP5212 VT3 VT4 VT1 VT2 8550 8550 8050 8050 A為低電平， B為高電平。 傳感器與測控技術(shù) 由于轉(zhuǎn)子是用導(dǎo)磁性能好的硅鋼片疊成，磁通力圖走磁阻最小路徑的特點(diǎn) A A B B C C A A B B C C A A B B C C 步進(jìn)電機(jī)介紹 步進(jìn)電機(jī)又稱脈沖電機(jī)，是數(shù)字控制系統(tǒng)中的一個(gè)主要執(zhí)行元件，其功能是將脈沖信號(hào)變換為相應(yīng)的角位移，通俗地說，就是給一個(gè)脈沖信號(hào)，電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度或前進(jìn)一步。三相六拍每步移動(dòng) 15186。 通電順序改變，則電機(jī)反轉(zhuǎn)。 為了提高轉(zhuǎn)動(dòng)精度，每步轉(zhuǎn)動(dòng)角度應(yīng)該更小。 A A B B C C 設(shè)步進(jìn)電機(jī)為四相，運(yùn)行單四排，即 ABCDA…… 。當(dāng) BB極通電時(shí)， BB極的齒與轉(zhuǎn)子的齒對(duì)齊。 若四相八拍，則電機(jī)旋轉(zhuǎn) 0. 9186。 可以不用，直接由 單片機(jī)控制 L293D 傳感器與測控技術(shù) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用了東芝公司生產(chǎn)的 TA8435單片正弦細(xì)分二相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)專用芯片 ， 驅(qū)動(dòng)電路圖如下所示 （ 電源用 12V， 步進(jìn)電機(jī)功耗大 ） 光電隔離 控制脈沖 傳感器與測控技術(shù) 障 礙 物 障 礙 物 傳感器與測控技術(shù) 傳感器與測控技術(shù) 限速區(qū) 起跑線 終點(diǎn)線 A B C D E F G H 車從 B出發(fā)，到達(dá) G后停 10秒，然后返回 B（可倒車返回）； 要求離到達(dá)終點(diǎn)線和返回起跑線偏差最??； 在限速區(qū)要求低速通過，通過時(shí)間 8秒； 往返時(shí)間在車上顯示； 記錄行駛距離；
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