第9章 非电量电侧技术.ppt

第六节 非电量电测系统 　几乎所有的传感器都会受到温度影响而产生温度误差，故需采用一定的温度补偿措施。R1可采用与传感器特性一致的热敏元件，也可在集成运放中采用正反馈或负反馈。 具有温度补偿的电阻电桥电路 　在黑暗状态下：RP阻值很大，继电器不动作，其动断触头处于接通状态，照明灯点亮。 第四节 光电传感器 用光敏电阻控制的照明灯自动开关电路 光敏电阻 电流继电器 　 当有光照射光敏电阻时：其RP值减小，电流增大，继电器动作，其动断触头断开，照明灯熄灭。　 （三）用光电子元件测量转速　　 　1.原理：将旋转轴的转速变换为相应频率的电脉冲，测出脉冲的频率，即可得到转速值。 　2.优点：结构简单，工作可靠，测量精度高。应用十分广泛。 第四节 光电传感器 光电式测转速原理示意图 　3.工作原理：从光源发射的光，通过透镜和圆盘上的孔照射到光电子元件上，开孔盘每转过一孔，光电子元件就感光一次，产生一次电脉冲。若开孔盘上的开孔数为A，转轴每分钟转数为n，则每秒钟产生的脉冲为： 第四节 光电传感器 若A＝60，则N即为转速。若A＝120，则在0.5秒内测出的脉冲即为转速值。 测量开始之前：控制电路给出的计数控制信号使计数门闭锁。 第四节 光电传感器 光电式转速测量电路的原理方框图 寄存控制 计数控制 复位控制 输入脉冲 振荡器 分频电路 控制电路 计数门 计数器 寄存器 译码显示 在t1时刻测量时：计数门打开，输入脉冲通过计数门送入计数器开始计数。 经过一段延时：控制电路给出一个复位控制脉冲，使计数器清零复位，为下一次测量做好准备。 五、电荷耦合摄像器件（CCD）　 　近年来出现了一些新型光电元器件，如电荷耦合器件、光导纤维、光电位置敏感器件等。 　电荷耦合器件是一种用大规模集成电路工艺制作的器件，由大量MOS光敏单元和读出寄存器组成。 　1.光敏单元：简称“像素”。当受到光照时，产生光生电子存储到电荷包中。光生电子数量与入射光的强度成正比，因此电荷包中电子的多少与入射光的强弱有关，从而实现了光电转换。通常在半导体硅片上制作几千个彼此独立的光敏单元组成阵列。 第四节 光电传感器 （一）组成 　它在时钟脉冲的控制下，按一定顺序分组将电荷包中的光生电子传送出去，形成一系列幅值不等（与每个光敏单元上的光照强度有关）的时序脉冲序列，这个传输过程实际上是一个电荷耦合的过程，故称为“电荷耦合器件”。 第四节 光电传感器 　2.读出寄存器：也采用MOS结构，底部覆有遮光层，以防止外部光线的干扰。 第四节 光电传感器 光信号 电信号 读出电荷 光电变换 电荷存储 被摄物 CCD图像传感器工作示意图 由光学信息输入传感器，经光电变换和电荷存储形成电信号输出。 　 （三）用途：可作为固体摄像器件，信息处理及信息存储器件，广泛应用于广播电视、无线电传真、工业生产过程中的零件检测等方面。 第四节 光电传感器 （二）优点：结构简单、工作稳定、效率高、功耗低、寿命长。 第四节 光电传感器 无缺陷输出 有缺陷输出 比较输出 CCD矩阵 比较器 移动方向 真钞票 被测钞票 使用CCD的伪钞检测系统原理图 二者的检测结果被同时输入比较器，若测得伪钞，则比较器将输出相应信号，并启动告警装置。 以真钞票作为检测标准，将待检测钞票与真钞票并排放在移动的皮带上，钞票上方放置两个相同的CCD摄像装置。 线性固态图像CCD作为传真装置的输入环节。 第四节 光电传感器 传真装置的CCD输入环节示意图 发射电路 光源 放大器 编码器 调解/解调器 透镜 图像传感器 （2）优点：尺寸小、重量轻、价格低廉、信号传输量大、抗干扰能力强、必威体育官网网址性能好等。 　光纤传感器可用于测量温度、压力、流量、位移、液位等多种物理量。 第四节 光电传感器 （四）其它新型光电器件 1.光导纤维（简称光纤） （1）作用：用于传导光信号。已成为极具发展前途的通信手段。 2.光纤传感器 （1）原理：是一种对其感光面上入射光位置敏感的半导体器件。当光点处于器件感光面的不同位置时，将输出不同电信号。 （2）优点：响应速度快、位置分辨率高、可同时检测位置和光强等。 （3）作用：测量位置、位移、距离、振动、运动轨迹等，用其制成的三维传感器用于控制机器人（手）的空间定位。 第四节 光电传感器 3.PSD 一、接近开关 二、霍尔传感器 三、生物传感器 第五节 其它传感器及检测技术 一、接近开关 　（一）接近开关分类 电子开关：一种可在一定距离内检测物体有无的传感器，它给出的是开关信号（高电平或低电平信号），也具有一定的驱动负载（如继电器、电磁开关等）能力。 接近开关：检测距离较近。 电感应式 霍尔式 电容式 光电式 干簧管 第五节 其它