常用传感器应用温度传感器1热敏电阻分类正温度系数ptc.doc

常用传感器应用 一、温度传感器 1、热敏电阻： 分类：正温度系数(TC)、负温度系数(NTC)临界温度热敏电阻（CTR） 2、温控开关： 按开关类型分为常开可逆、常闭可逆和常开不可逆、常闭不可逆四种。 还可以按照临界温度分，温控开关的临界温度一般标称在开关体上。 二、声电式传感器 1、压电陶瓷片： 工作原理：当压电陶瓷片上受到外加压力时，陶瓷片发生机械变形，其极化强度随之变小，使一部分附加在陶瓷片表面的电荷释放出来，而产生放电现象。当压力取消后，又恢复原状，极化强度增大，电极上又吸附一部分电荷，出现充电现象。这种由机械能转变为电能的现象，称为“正压电效应”。反之，当在压电陶瓷片上加一电场，陶瓷片则发生机械变形。当外加电场方向陶瓷片极化方向相同时，极化强度增大，使陶瓷片沿极化方向伸长。当外加电场方向与陶瓷片极化方向相反时，陶瓷片沿极化方向缩短。这种由电能转变为机械能的现象，称为“反压电效应”。 测试电路图如下：(电路连接时注意区分正负极，与背面金属铜连接的为负端，涂银层为正端) 2、驻极体话筒驻极体话筒电路的接法有两种：源极输出与漏极输出。源极输出类似晶体三极管的射极输出。需用三根引出线。漏极D接电源正极。源极S与地之间接一电阻Rs来提供源极电压，信号由源极经电容C输出。编织线接地起屏蔽作用。源极输出的输出阻抗小于2k，电路比较稳定，动态范围大。但输出信号比漏极输出小。漏极输出类似晶体三极管的共发射极放入。只需两根引出线。漏极D与电源正极间接一漏极电阻RD，信号由漏极D经电容C输出。源极S与编织线一起接地。漏极输出有电压增益，因而话筒灵敏度比源极输出时要高，但电路动态范围略小。 Rs和RD的大小要根据电源电压大小来决定。一般可在2.2～5.1k间选用。例如电源电压为6V时，Rs为4.7k，RD为2.2k。声控电路前置放大级中驻极体话筒的源极输出和漏极输出的两种不同的接法，最后要说明一点，不管是源极输出或漏极输出，驻极体话筒必须提供直流电压才能工作，因为它内部装有场效应管。 三、光电式传感器 1、光敏电阻： 它是一种对光敏感的元件，其电阻值随外界光照强弱变化而改变。其特性为：当没有光照时，光敏电阻的阻值较大，一旦光线照射到光敏层上，半导体材料中的载流子迅速增加，阻值下降。光照愈强，阻值愈小。暗电阻一般为0.5-200MΩ；亮电阻一般为0.5-20KΩ之间。光敏电阻的测试电路跟热敏电阻差不多。（光敏电阻为非线性器件，仅适合于做开关状态检测使用） 2、光敏二极管： 光敏二极管一般有两种工作状态：其一、当光敏二极管上加有反向电压时，管子中的反向电流随光照强度的变化而成正比变化；即光照强度越大，反向电流越大。其二、光敏二极管不加反压，利用PN结在受光照时产生正向压降的原理，作微型光电池使用。通常利用该状态作为光检测器。它的主要参数有：最高工作电压、光电流、暗电流、光谱响应特性。测试电路图如上。（光敏二极管线性度较好，可用于对光照强度进行测量） 3、光电开关： 光电开关也称光电断路器它是一种光电耦合器，以光为介质进行信号传输装置的总称。右图是它的应用电路。它的输出形式有集电极输出与发射极输出。 集电极输出电路的响应频率为几万万赫兹，可以有效地作为控制电机运转的传感器，入射光信号与输出信号反相位。 发射极输出电路跟集电极输出电路类似，但电压利用率较低，入射光信号与输出信号同相位，可以获得以地为基准的输出信号，响应频率与集电极输出电路相同。 如果想要输出较大信号，可在输出级加三极管进行放大。 4、光耦： 用于电路级间的隔离。一般在前级与后级之间的耦合方式有：直接耦合、变压器耦合、电容耦合、光电耦合等，光电耦合通过“电—光—电”的能量转换使前级电路与后级电路完全隔离，从而有效抑制了干扰信号。常用的光耦芯片有4N25等，测试电路图如下： 光耦测试电路 四、红外传感器 1、红外对管： 黑线检测电路 由一对红外发射、接收管组合在一个特定的模具中构成的。由于黑色对光的吸收能力较强，发射管发出的大部分红外光都被黑线吸收，所以接收管接收不到黑线反射回来的红外光，而白色对光线的吸收能力较弱，所以接收管可以接收到反射回来的红外光。正是由于这个原理该电路经常被用于小车寻迹等。 2、红外发射/接收二极管： 独立的红外发光二极管和红外接收二极管： 验证电路：单路简易红外遥控电路，接收电路可参照红外对管电路设计。 3、红外避障光电开关： 是一种集发射与接收于一体的光电传感器，主要用于障碍物的检测。该传感器具有受可见光干扰小、使用方便等特点，广泛应用于机器人（小车）避障、流水线计件等场合。传感器外型结构及接线图如下：（不同厂家生产的传感器引线颜色和驱动电压也会有所区别，在使用时请仔细检查传感器上标注