传感器项目一MicrosoftPowerPoint幻灯片详解.ppt

项目一 开关量检测 任务一 认识接近开关 任务二 接近开关的应用（一） 任务三 接近开关的应用（二） 接近开关是种开关型传感器(即无触点接近开关)，是理想的电子开关量传感器。它既有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。 任务：检查特定环境下的特定工件有无状态，输入信号一般为工件与传感器之间的距离，输出信号一般为电压。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。 通常采用6——36V开关电源供电。 接近开关分类 主要功能 检验距离 尺寸控制 转速与速度控制 计数及控制 检测异常 计量控制 信息传送 主要用途 接近开关在航空、航天技术以及工业生产中都有广泛的应用。在日常生活中，如宾馆、饭店、车库的自动门，自动热风机上都有应用。在安全防盗方面，如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地，通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。在测量技术中，如长度，位置的测量;在控制技术中，如位移、速度、加速度的测量和控制，也都使用着大量的接近开关。 任务一 认识开关 一、霍尔效应型接近开关 二、光电效应型接近开关 三、感应型接近开关 任务导入 汽车用速度及里程表 霍尔式接近开关作为车轮转速传感器是汽车行驶过程中的实时速度采集器。 （行驶中，控制器不断接收来自车速 齿轮传感器的脉冲信号，并进行处理， 得到车辆瞬时速度并累计行驶路程， 以方便驾驶人员驾驭汽车及按路程 及时保养汽车。） 一、霍尔效应型接近开关 定义：在与强度为B的磁场垂直的半导体薄片的两边通以控制电流i，则在半导体另外两边会产生一个大小与i和B乘积成正比的电势EH ，这一现象称为霍尔效应。该电势称为霍尔电势，半导体薄片就是霍尔元件。 EH =KH iB sinα 式中 KH ——霍尔元件的灵敏度系数。（m3/c) （取决于材质、温度、元件尺寸） i——电流大小(A) B ——磁感应强度（T) α ——电流与磁场方向之间的夹角（?） 工作原理：是根据电磁感应定律，电子在磁场中以速度v运动时，受到洛伦兹力fL； fL与电子的电菏量e、运动速度v及磁场强度B成正比； fL=evB；电荷在fL的作用下向一侧偏移，在半导体薄片C、D端面间形成感应电动势EH . 感应电动势EH在半导体膜片上形成一电场，根据电磁感应定律，电荷在电场中要受到电场力fE ， fE 与电荷电量的多少、 EH大小及两电极间距有关。 fE =e EH /b 随着感应电动势EH的增加， fE不断增加，最终fL与fE半达到某一平衡值，即： fL +fE =0 设通过半导体的电流I为: I=-envbd 霍尔元件的结构及工作原理 霍尔效应: 霍尔发现，如果对位于磁场(B)中的导体施加一个电压(V)，该磁场的方向垂直于所施加电压的方向，那么则在既与磁场垂直又和所施加电流方向垂直的方向上会产生另一个电压(EH)，人们将这个电压叫做霍尔电压，产生这种现象被称为霍尔效应。 霍尔效应演示 当磁场垂直于薄片时，电子受到洛仑兹力的作用，向内侧偏移，在半导体薄片C、D方向的端面之间建立起霍尔电势EH。 霍尔元件材料: 磁感应强度B较大时的情况,作用在半导体薄片上的磁场强度B越强，霍尔电势也就越高。EH=KH IB 磁感应强度B较小时的情况,作用在半导体薄片上的磁场强度B越小，霍尔电势也就越低。EH=KHIB 若磁感应强度B不垂直于霍尔元件，而是与其法线成某