光敏传感器的应用.doc

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光敏传感器的应用 ——声光控开关电路 学院: 电大武钢分校 专业: 机械设计制造与自动化 学号: 0942101255257 姓名: 刘多乐 时间: 2011年 6月 8号 摘要:本篇论文是介绍以声光控为题材制作的传感器电路,其主要的讲声光控开关的设计制作及应用的简单介绍。 关键词: 传感器;声光控;应用 1传感器的介绍 将实际中的力、声、光、温度、湿度等非电量转化为电量的媒介,也可以这么说传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换电信号或其他所需形式输出,以满足信息的传输处理存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 在科研究中,传感器更具有突出的地位。许多领域人的感官还有简易的传感器根本无法得到精确的数据,必须借助高精密的传感器来实现分析测量。例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到 cm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到 s的瞬间反应。此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高 灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。 1.2传感器的分类 根据不同的观点对传感器进行分类它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)它们的用途它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,如被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系。通常把传感器的特性分为两种:静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性,它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性,它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。一般来说,传感器的输入和输出关系可用微分方程来描述。理论上,将微分方程中的一阶及以上的微分项取为零时,即可得到静态特性。因此传感器的静特性是其动特性的一个特例。传感器除了描述输入与输出量之间的关系特性外,还有与使用条件、使用环境、使用要求等有关的特性。光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器,它的敏感波长在可见光波长附近,包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测,它还可以作为探测元件组成其他传感器,对许多非电量进行检测,只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一,它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。 光敏传感器的种类繁多,主要有:光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、光电耦合器、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。光敏电阻器又叫光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换将光的变化转换为电的变化。光敏电阻的符号如图所示 图1-1 光敏电阻 构成与原理用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半在黑暗环境里,它的电阻值很高,当受到光照时,只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度,则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带,并在价带中产生一个带正电荷的空穴,这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目,使其电阻率变小,从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强,阻值愈低。入射光消失后,由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合,光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。 图2-1 声光控开关节能灯控制电路方框图 2.2整机电路组成和各部分作用 声光控开关节能灯电路由电源电路、声控电路、光控电路、延时电子开关电路四大部分组成。 2.2.1.电源电路 电源电路它是给电路提供能源的设备,常用的电路有:半波整流、全波整流、桥式整流、而常用的电源电路使用的是桥式整流电路为主要电源电路部分。 2.2.2声控电路 声控电路它是用声音控制电路的设备,其作用是把送入的声波转换为电信号,从而用这种信号去控制所需要的电器设备。常用的电路有:小信号放大电路、声波控制电路等。而常用的声控电路使用的是声波控制电路为主要的声控电路部分。 2.2.3光控电路 光控电路它是用外来的光源来控制电路的设备。其作用是把外来送

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