发电式传感器及其应用解析：.ppt

* * * * * * * * * * 机械电子系统中，信息处理软件被称为柔性智能零件，涉及的范围越来越广，但是基本的问题主要围绕着采集、处理、管理、分析、控制、传输等。 * * * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * 机械电子系统：机械和电子的有机集成，这种集成通过信息处理来实现的。从大的方面讲，机械电子系统由三个部分组成：机械系统、电气系统、计算机系统，实际上是将电子器件的信息处理和控制功能融入到机械系统中，使其硬件软性化，这种机械、电子、信息等技术的有机组织、渗透和综合，实现了机械电子系统…. * * * * * * * * * * * * * 热电偶分类 分度号 6 热电偶传感器 热电偶分类 6 热电偶传感器 名称 特点 测温范围 灵敏度 铂铑－铂热电偶 ——中高温度计 物理化学性能稳定，测量精度高，常用于精密温度测量和作为基准温度计使用 300℃~ 1300℃ 室温下6 uV/℃ 镍铬－镍硅热电偶 ——中高温度计 化学性能很稳定，灵敏度高、成本低，价格低廉 100℃~ 1000℃ 室温下41 uV/℃ 镍铬－康铜热电偶 ——中低温温度计 综合了镍铬－镍硅热电偶和铜－康铜热电偶的一些优点——灵敏度高、价格便宜 液氮温区80K～500℃ 室温下70 uV/℃ 铜－康铜热电偶 ——中低温温度计 性能稳定，复现性好，而且价格便宜 80K～室温 室温下40uV/℃ 镍铬－金铁热电偶 ——中低温温度计 稳定性好，热导率低，适合于低温测量 1K～30K 1K下10 uV/℃ 为铜康的30倍 热电偶分度表 6 热电偶传感器 e(t, 0℃)= e(t, t0)+e(t0,0℃) 热电偶优点 结构简单、制作方便、价格低廉、测温范围宽、正确度高 流体、固体、及表面温度均可用它测量 微型热电偶可用于快速及动态温度测量 热电偶缺点： 需要恒定的冷端温度 6 热电偶传感器 红外辐射 7 红外探测器 红外辐射 温度——辐射——电磁波 温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线，波长在0.76～100μm 物体温度愈高，则辐射到空间去的能量愈多——波长下降 红外探测器：红外辐射能转换为电能 分类：热探测器、光子探测器 红外线 黑体辐射强度与波长及温度之间的关系 7 红外探测器 热探测器：热电偶型、气动型、热释电型 热电偶型：多对热电偶串连相接 辐射能?红外辐射透镜?热端 材料：银─铋、锰─康铜；镀膜和光刻技术制造薄膜热电堆，锑─铋 7 红外探测器 热电偶冷端置于环境温度下 热点涂上黑层置于辐射中 红外辐射 透镜 透红外窗口 吸收薄膜 气室 柔镜 可见光源 光栅 光栅图像 反射镜 反射镜 光电管 透镜 热探测器：热电偶型、气动型、热释电型 气动型——吸收红外辐射后，气室的气体温度升高、体积增大 柔性镜移动?光栅图像－栅状光栏相对位移?改变光量?光电管 光谱响应波段很宽：从可见光到微波；响应时间为15ms 用于实验室内，作为其他红外器件的标定基准 7 红外探测器 铁电体 绝缘 电阻 负载 热探测器：热电偶型、气动型、热释电型 热释电型 热释电效应：在红外辐射下，由于温度升高，引起铁电体极化强度下降，即表面电荷减少，这相当释放一部分电荷 转换元件：热释电晶体（锆钛酸铅等 ） 转换电路：热释电晶体与负载电阻联接，在红外辐射下，负载电阻两端就有信号输出 自动门/水龙头/安检 7 红外探测器 光子探测器 光子探测器photon detector 辐射能量是以微粒形式存在的——光子或量子 光电效应：光子与半导体材料直接作用，产生内光电效应，使得载流子(电子空穴对)增加而产生光致电动势 光电、光电导及光生伏打等探测器 探测率高、响应快（微秒/纳秒级） 选择性：光子