传感器选型与应用.ppt

电子工艺实习 传感器选型与应用 西安理工大学工程训练中心 目标与方法 了解传感器的基本概念 掌握常用传感器的原理、结构、特性和用途，能正确选用传感器。 第1章 传感器的基本知识 1.1 传感器的定义与作用 1.2 传感器的组成与分类 1.3 传感器的基本特性 1.1 传感器的定义与作用 1.1.1 传感器的定义 定义（GB665-87）：能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。 　通俗地说，传感器就是利用物理效应、化学效应、生物效应，把被测的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量的器件或装置。 1.1.2 传感器的作用 简言之，传感器的作用就是对自然界各种物质的信息进行采集。 可以把传感器比作人的五官，但在诸如高温、高湿、深井、高空等环境及高精度、高可靠性、远距离、超细微等方面是人的感官所不能代替的。 传感器是任何一个自动控制系统必不可少的环节。如今，传感器的应用领域已涉及到科研、各类制造业、农业、汽车、智能建筑、家用电器、安全防范、机器人、人体医学、环境保护、航空航天、遥感技术、军事等各个方面，人们已经离不开各种各样的传感器了。传感技术已成为现代信息技术的三大基础之一。 1.2 传感器的组成与分类 1.2.1 传感器的组成 1.2.2 传感器的分类 1.按输入量(被测对象)分类 可分为物理量传感器、化学量传感器和生物量传感器。 2.按转换原理分类 可分为结构型、物性型和复合型。 3.按输出信号的形式分类 开关式、模拟式和数字式 ４.按输入和输出的特性分类 线性和非线性两类。 5.按能量转换的方式分类 可分为有源型和无源型两类。 1.3 传感器的基本特性 传感器的特性参数有很多，且不同类型的传感器，其特性参数的要求和定义也各有差异，但都可以通过其静态特性和动态特性进行全面描述。 1.静态特性 静态特性表示传感器在被测各量值处于稳定状态时的输出与输入的关系。它主要包括灵敏度、分辨力(或分辨率)、测量范围及误差特性。 2. 动态特性 动态特性是描述传感器在被测量随时间变化时的输出和输入的关系。通常是用输入正弦或阶跃信号时传感器的响应来描述的，即传递函数和频率响应。 第2章 温度传感器 2.2 温度传感器的应用 控温器电路　 第3章 气敏传感器 3.1 原理与结构 3.2 气敏传感器的应用 3.1 原理与结构 气敏传感器是一种将检测到的气体的成分与浓度转换为电信号的传感器。根据这些信号的强弱，就可以获得气体在环境中存在的信息，从而进行监控或报警。 气体检测的内容主要包括对可燃气体和有害气体的监测与报警，以防火灾、爆炸等事故发生；对混合气体中氧含量的检测与分析，以提高塑料大棚作物的产量，提高锅炉和汽车发动机汽缸的燃烧效率，减少环境污染等等。 气体传感器的种类有： 　　利用物理现象的气体传感器有热传导式、热敏电阻式、红外吸收光谱式； 　　利用材料对气体的吸附反应的半导体类；利用化学效应的电化学类，如恒电位电解式、氧浓差电池（固体电解质型）等。　 　 半导体气敏传感器的类型可分电阻型和非电阻型两大类。电阻型有表面电阻型如氧化锡（SnO2）、氧化锌（ZnO）等和体电阻型（Fe2O3）系列；非电阻型有MOS场效应管型、二极管型（表面电流型-氢敏传感器）。 3.2　气敏传感器应用 防酒后驾车控制器 有害气体报警电路 实用酒精测试仪 矿井瓦斯超限报警器(附电路图) 第4章 湿敏传感器 湿敏传感器是人们测量环境湿度的依据。能够感受外界湿度变化，并通过器件材料的物理或化学性质变化，将湿度转化成有用信号的器件。湿敏器件只能直接暴露于待测环境中，不能密封。　 表示法： 相对湿度、绝对湿度、露点（霜点） 通常，对湿敏器件有下列要求：在各种气体环境下稳定性好，响应时间短，寿命长，有互换性，耐污染和受温度影响小等。微型化、集成化及廉价是湿敏器件的发展方向。 ４.2 湿敏传感器的应用 1．直读式湿度计 2．自动喷灌控制器 ３．汽车挡风玻璃自动去湿装置 ４．砖坯水分检测器（附电路图） 第５章　光电传感器 ５.1 原理与结构 ５.2 光电传感器的应用 ５.1 原理与结构 光电传感器是将光能转化为电量信号的装置。光电效应是指物体吸收了光能后而产生的电能特性的物理现象。 光电效应可分为外光电效应、内光电效应、光生伏特效应三种类型。 ２.内光电效应－光敏电阻 3. 光生伏特效应－电池、光敏二极管、光敏三极管、光敏晶闸管 5.2 光电传感器的应用 1．火焰检测报警器(附电路图) 2．路灯自动控制器 3．燃气器具中