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尚辅网 尚辅网 尚辅网 11.4其他新型传感器简介 11.4.1半导体式传感器 2.湿敏传感器 所谓湿度,就是空气中所含有水蒸气的量。常用绝对湿度和相对湿度表示大气的干、湿程度。绝对湿度是在一定温度及压力下,每单位体积的混合气体中所含水蒸气的质量,一般用符号AH表示。相对湿度是指被测气体中的水蒸气气压和该气体在相同温度下饱和水蒸气压的百分比。相对湿度给出大气的潮湿程度,是一个无量纲的值,一般用符号%RH表示。 湿敏传感器是由湿敏元件和转换电路等组成,能感受外界湿度变化,并通过器件材料的物理或化学性质变化,将湿度变换为电信号的装置。 1)湿敏传感器的分类 湿敏传感器种类繁多,有多种分类方式。按元件输出的电参量可分为:电阻式、电容式、频率式等;按其探测功能可分为:相对湿度、绝对湿度、结露和多功能式四种;按材料则可分为:陶瓷式、有机高分子式、半导体式、电解质式等。 根据与水分子亲和力的相关性,可以将湿敏传感器分为水亲和力型湿敏传感器和非水亲和力型湿敏传感器。 * 尚辅网 第11章 其他传感器 11.1 红外传感器 11.2 光纤传感器 11.3 超声波传感器 11.4 其他新型传感器简介 尚辅网 11.1 红外传感器 11.1.1 红外辐射 红外辐射 红外辐射的传播 红外辐射和所有电磁波一样,是以波的形式在空间直线传播,具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质,其在真空中的传播速度为3×108m/s。 大气层对不同波长的红外线存在不同的透射率,而红外线在通过大气层时,在2~2.6?m、3~5?m和8~14?m三个波段(统称为“大气窗口”)透射率比较大,因此红外传感器一般都工作在这三个波段(大气窗口)之内。 红外辐射是指波长从0.76~1 000?m,其频率大致在4×103~3×1011 Hz之间的红外光。它是一种不可见光,由于位于可见光中红色光以外,故又称为红外线。 红辐射被物体吸收时,可以显著地转变为热能,故红外辐射又可称为热辐射或者热射线。 尚辅网 11.1 红外传感器 11.1.2 红外传感器 1.热敏红外传感器 利用红外辐射的热效应,热敏红外传感器中探测器的敏感元件在吸收了红外辐射能后会引起温度升高,进而使有关物理参数发生相应变化,通过测量物理参数的变化,便可确定探测器所吸收的红外辐射能,从而得出被测非电量值。 常用的热敏红外传感器主要有以下几种。 1)热敏电阻型红外传感器 是根据物体受热后电阻值发生变化而工作 2)热电偶型红外传感器 由热电功率差别比较大的两种金属材料构成 3)热释电型红外传感器 由具有极化现象的热晶体或被称为“铁电体”的材料制成 尚辅网 11.1 红外传感器 11.1.2 红外传感器 2.光子红外传感器 光子红外传感器是根据光电效应原理制成的。当红外辐射入射到某物体时,其内部的电子因接受辐射的能量而改变了运动状态,进而引起其导电特性的变化。 根据材料导电特性的不同,主要分为: 1)光电导型红外传感器 根据内光电效应工作的,某些半导体材料,当受到红外辐射照射时,使半导体的导电率增加,此现象称为内光电效应,也叫光电导现象。 2)光伏特型红外传感器 根据光伏特效应工作的。某些半导体材料的PN结受到红外辐射照射时,在PN结两端产生一个称为光生电势的附加电势,而此现象称为光生伏特效应。 尚辅网 11.1 红外传感器 11.1.3 红外传感器的常用型号 红外传感器可以检测到物体发射出的红外线,利用红外线作为检测媒介,实现某些非电量的测量,比采用可见光做媒介更加实用和方便,如红外线(中、远红外线)不受周围可见光的影响,可昼夜测量;被测对象本身若会辐射红外线,测量时则不必设光源等。在防盗、火灾报警、成像技术、温度测量等方面应用及为广泛。 尚辅网 11.1 红外传感器 11.1.4 红外传感器的应用 1.红外测温仪 因为物体温度愈高,辐射能量就愈大,因此若测得物体所发射的辐射能量,
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