《傳感器及檢測(cè)技術(shù)》配套PPT課件

《傳感器及檢測(cè)技術(shù)》配套PPT課件,傳感器及檢測(cè)技術(shù),傳感器,檢測(cè),技術(shù),配套,PPT,課件 PPT模板下載： 環(huán)境量檢測(cè)目錄1 1任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)2 2任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)3 3任務(wù)三 噪聲檢測(cè) 項(xiàng)目七 環(huán)境量檢測(cè)學(xué)習(xí)目標(biāo)能了解并掌握氣敏傳感器的主要特性、原理、組成和使用注意事項(xiàng)等。能理解氣敏傳感器的測(cè)量、應(yīng)用電路。能了解并掌握濕敏傳感器的主要特性、原理、組成和使用注意事項(xiàng)等。能理解濕敏傳感器的測(cè)量、應(yīng)用電路。能了解聲敏傳感器的特性、分類和原理等。能理解聲敏傳感器的應(yīng)用電路。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)任務(wù)提出 一般家庭廚房烹調(diào)熱源有煤氣、天然氣、石油液化氣等，由于這些可燃?xì)怏w的泄漏、點(diǎn)火失誤等原因，造成爆炸、火災(zāi)和中毒死傷事故的數(shù)字十分驚人。為了保障生命和財(cái)產(chǎn)安全，要對(duì)廚房可燃?xì)怏w泄漏進(jìn)行檢測(cè)。廚房可燃?xì)怏w報(bào)警器如圖7-1所示。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)任務(wù)提出 任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)一、半導(dǎo)體氣敏傳感器 半導(dǎo)體氣敏傳感器是目前廣泛應(yīng)用的氣敏傳感器之一。按半導(dǎo)體與氣體的相互作用主要局限于半導(dǎo)體表面還是涉及半導(dǎo)體內(nèi)部，可分為表面控制型和體控制型兩種；按半導(dǎo)體物理特性的變化，可分為電阻式和非電阻式兩種。電阻式半導(dǎo)體氣敏傳感器是利用其電阻值的改變來反映被測(cè)氣體的含量，主要是由氧化錫、氧化鋅等材料制成的；而非電阻式半導(dǎo)體氣敏傳感器則是利用半導(dǎo)體敏感元件的電壓或電流隨氣體含量變化的原理工作的，主要有金屬、半導(dǎo)體結(jié)型二極管和MOSFET等。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)一、半導(dǎo)體氣敏傳感器（一）氣敏電阻的外形各種氣敏電阻的外形如圖7-2所示。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)一、半導(dǎo)體氣敏傳感器（二）氣敏電阻的引腳圖及符號(hào) 氣敏電阻的引腳如圖7-3所示。它的引腳有六個(gè)，其中的兩個(gè)A以及兩個(gè)B分別相連后成為氣敏電阻的輸出引線，兩個(gè)f為加熱器引線。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)一、半導(dǎo)體氣敏傳感器（二）氣敏電阻的引腳圖及符號(hào)氣敏電阻的符號(hào)如圖7-4所示。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)一、半導(dǎo)體氣敏傳感器（三）氣敏電阻的基本工作電路 氣敏電阻的基本工作電路如圖7-5所示，其中的Uf為氣敏電阻的加熱電源，U+為氣敏電阻的測(cè)量電源。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)一、半導(dǎo)體氣敏傳感器（四）氣敏電阻的組成和工作原理氣敏電阻一般由敏感元件、加熱器和外殼三部分組成。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)一、半導(dǎo)體氣敏傳感器（五）氣敏電阻的溫度特性 氣敏電阻的溫度特性如圖7-6所示。如ZnO在室溫下吸收某種氣體后，其電導(dǎo)率變化不大，輸出電壓很小且?guī)缀醪蛔?。若保持氣體濃度不變，輸出電壓隨溫度升高而增大，即該氣敏元件的電導(dǎo)率變化很大，靈敏度大幅提高。因此氣敏電阻工作時(shí)必須加熱，燒去氣敏元件附著的油污、塵埃等，起到清洗作用，并加速被測(cè)氣體的吸附、脫出過程。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)一、半導(dǎo)體氣敏傳感器（五）氣敏電阻的溫度特性任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)二、接觸燃燒式氣敏傳感器接觸燃燒式氣敏傳感器的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7-7所示。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)二、接觸燃燒式氣敏傳感器 它是用直徑為5060m的高純鉑絲繞制成直徑約為05mm的線圈，一般繞制10圈以上，線圈阻值在12之間。在線圈外面涂氧化鋁或者氧化鋁和氧化硅組成的膏狀涂覆層，干燥后在一定溫度下燒結(jié)成球狀多孔體，在貴金屬鉑、鈀等的鹽溶液中浸透后取出烘干，再經(jīng)高溫處理，在氧化鋁或者氧化鋁和氧化硅層上形成貴金屬觸媒層。最后組裝成氣敏傳感器。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)三、固體電解質(zhì)氣體傳感器 固體電解質(zhì)是一類介于固體與液體之間的特殊固體材料，其內(nèi)部粒子在固體中具有液體中離子的快速遷移性，因此又稱為快離子導(dǎo)體。固體電解質(zhì)氣體傳感器是使用固體電解質(zhì)氣敏材料作為氣敏元件，氣敏材料在通過氣體時(shí)產(chǎn)生離子，從而形成電動(dòng)勢(shì)。通過測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的大小，可間接測(cè)得氣體的濃度。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)四、電化學(xué)氣體傳感器 電化學(xué)氣體傳感器的構(gòu)成類似于通常的電池，電解質(zhì)可以是電解質(zhì)溶液或固體電解質(zhì)。當(dāng)氣體存在于鉑、銅等貴金屬電極、比較電極和電解質(zhì)組成的電池中時(shí)，氣體與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)或在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在兩個(gè)電極之間就有了電流或電壓輸出，從電流或電壓的大小可計(jì)算出氣體的濃度。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)任務(wù)實(shí)施一、合理選擇氣敏傳感器的類型 根據(jù)廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)的使用要求，結(jié)合氣敏傳感器相關(guān)知識(shí)，可采用半導(dǎo)體式和接觸燃燒式兩種氣敏傳感器。這里選用了半導(dǎo)體電阻式氣敏傳感器來檢測(cè)廚房可燃?xì)怏w的泄漏。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)二、正確使用氣敏電阻和報(bào)警器（一）氣敏電阻使用時(shí)一定要加熱 一般由變壓器二次繞組輸出交流或直流電壓提供低電壓加熱。加熱溫度對(duì)氣敏電阻的特性影響很大，因此加熱器的加熱電壓必須恒定。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)二、正確使用氣敏電阻和報(bào)警器（二）溫度補(bǔ)償 半導(dǎo)體氣敏電阻在氣體中的電阻值與溫度和濕度有關(guān)。當(dāng)溫度和濕度較低時(shí)，電阻值較大；溫度和濕度較高時(shí)，電阻值較小。因此，即使氣體濃度相同，而濕度和溫度不同，電阻值也會(huì)不同，需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。常用的溫度補(bǔ)償電路如圖78所示，在比較器的反相輸入端接入負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)二、正確使用氣敏電阻和報(bào)警器（三）廚房氣體報(bào)警器的性能指標(biāo)1.精度可燃?xì)怏w的體積百分率達(dá)到01%03時(shí)，能可靠報(bào)警。2.工作溫度工作溫度為1040。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)二、正確使用氣敏電阻和報(bào)警器（四）廚房氣體報(bào)警器的正確安裝當(dāng)廚房使用煤氣和天然氣時(shí)，由于該類氣體比空氣輕，應(yīng)將報(bào)警器安裝在靠近天花板處，這樣容易積聚上升的氣體。當(dāng)廚房使用液化石油氣時(shí)，由于該類氣體的主要成分為丙烷，比空氣重，容易沉積到地面上，因此報(bào)警器要安裝在接近地面處。廚房使用煤氣和天然氣 廚房使用液化石油氣任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)二、正確使用氣敏電阻和報(bào)警器（五）廚房氣體檢測(cè)及自動(dòng)排風(fēng)控制器 廚房氣體檢測(cè)及自動(dòng)排風(fēng)控制器的原理如圖7-9所示。當(dāng)氣體濃度較低時(shí)，氣敏電阻值較大，IC1的2腳為低電平，IC4輸出為低，VT2不導(dǎo)通，J不吸合，抽氣扇不轉(zhuǎn)；且IC3組成的壓控振蕩器停振，VT1不導(dǎo)通，LED不亮。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)二、正確使用氣敏電阻和報(bào)警器（五）廚房氣體檢測(cè)及自動(dòng)排風(fēng)控制器任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)其它案例（一）簡(jiǎn)易家用可燃?xì)怏w報(bào)警器 如圖7-10所示為簡(jiǎn)易家用可燃?xì)怏w報(bào)警器原理圖，氣敏元件TGS109與蜂鳴器BZ構(gòu)成檢測(cè)回路。當(dāng)室內(nèi)可燃?xì)怏w濃度升高時(shí)，氣敏元件吸附氣體使電阻值降低，檢測(cè)回路的電流增加，直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器BZ報(bào)警。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)其它案例（二）礦燈瓦斯報(bào)警器 礦燈瓦斯報(bào)警器原理如圖7-11所示。它放置在礦工的工作帽內(nèi)，以礦燈蓄電池4V為電源，氣敏元件為QMN5型，R1為加熱線圈的限流電阻，RP為瓦斯報(bào)警設(shè)定電位器。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)其它案例（二）礦燈瓦斯報(bào)警器任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)其它案例（三）CO報(bào)警器 CO報(bào)警器如圖7-12所示。在潔凈空氣中，氣敏電阻值很高，BB點(diǎn)電壓很小，V5、V6、V7不導(dǎo)通，喇叭無聲。當(dāng)CO氣體濃度升高時(shí)，氣敏電阻值下降，BB點(diǎn)電壓升高，V5、V6、V7導(dǎo)通，振蕩器工作，喇叭報(bào)警。該電路采用交直流兩用電源。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)其它案例（三）CO報(bào)警器任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)訓(xùn)練一下 首先讀懂簡(jiǎn)易酒精測(cè)試儀的原理圖，如圖7-13所示。然后進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室，認(rèn)識(shí)氣體傳感器（TGS812）和原理圖上各種電子器件，按照原理圖連接線路，并進(jìn)行酒精濃度測(cè)試。任務(wù)一 廚房可燃?xì)怏w泄漏檢測(cè)訓(xùn)練一下 任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)任務(wù)提出 糧食的保管主要是控制糧食的溫度和濕度。環(huán)境溫度高、濕度大，糧食含水量高，就極易產(chǎn)生霉變，因此各種糧倉(cāng)除了檢測(cè)和控制溫度外，還要檢測(cè)和控制環(huán)境的濕度，并對(duì)糧食的含水量進(jìn)行檢測(cè)，通常糧食含水量在1014之間。這就要用到濕度傳感器。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)相關(guān)知識(shí) 濕度傳感器是基于某些材料能產(chǎn)生與濕度有關(guān)的物理效應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)，將濕度的變化轉(zhuǎn)換成某個(gè)電量的變化的器件。按輸出電量可以分為電阻型、電容型和頻率型等；按敏感材料的性質(zhì)可分為電解質(zhì)型、陶瓷型、有機(jī)高分子型、半導(dǎo)體型等。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)一、濕度的概念1.濕度空氣中含有水蒸氣的量稱為濕度，含有水蒸氣的空氣是一種混合氣體。濕度常用絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度和露點(diǎn)等表示。2.絕對(duì)濕度絕對(duì)濕度是指在一定溫度和壓力下，單位體積空氣中含有水蒸氣的質(zhì)量。3.相對(duì)濕度相對(duì)濕度是指在某一溫度下，空氣中水蒸氣壓與飽和水蒸氣壓比值的百分比。相對(duì)濕度表示大氣的潮濕程度，被廣泛使用。4.露點(diǎn)由于水的飽和蒸氣壓隨著溫度的降低而逐漸下降，因此在同樣的空氣水蒸氣壓下，空氣溫度越低，空氣水蒸氣壓與飽和蒸氣壓的差值越小。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)二、濕敏器件的外形濕敏電阻的外形如圖7-14所示。濕敏電容的外形如圖7-15所示。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)三、濕敏傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理（一）高分子電阻濕敏傳感器1.結(jié)構(gòu)示意圖 高分子電阻濕敏傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖7-16所示。2.組成 高分子電阻濕敏傳感器由感濕層、電極和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的絕緣基片等組成。3.工作原理 高分子電解質(zhì)感濕材料吸收水分后引起兩電極間電阻的變化，將相對(duì)濕度的變化轉(zhuǎn)換成電阻阻值的變化。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)三、濕敏傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理（一）高分子電阻濕敏傳感器任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)三、濕敏傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理（二）高分子電容濕敏傳感器 電容式濕敏傳感器是利用濕敏元件的電容值隨濕度變化的原理進(jìn)行濕度測(cè)量的傳感器。這類濕敏元件實(shí)際上是一種吸濕性電介質(zhì)材料的介電常數(shù)隨濕度而變化的薄片狀電容器。吸濕件電介質(zhì)材料（感濕材料）主要有高分子聚合物（例如乙酸丁酸纖維素和乙酸丙酸纖維素）和金屬氧化物（例如多孔氧化鋁）等。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)三、濕敏傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理（三）半導(dǎo)體陶瓷濕敏傳感器1.結(jié)構(gòu)示意圖半導(dǎo)體陶瓷濕敏傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖7-18所示。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)三、濕敏傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理（三）半導(dǎo)體陶瓷濕敏傳感器2.組成 半導(dǎo)體陶瓷濕敏傳感器是由多孔感濕陶瓷薄片的兩面加上兩個(gè)電極，再焊出引線；外面繞有鎳鎘加熱絲，并由引腳引出；把它們固定在絕緣陶瓷底座上組成的。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)三、濕敏傳感器的結(jié)構(gòu)與工作原理（三）半導(dǎo)體陶瓷濕敏傳感器3.工作原理 當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí)，多孔感濕陶瓷吸濕，電阻值隨之變化。為了防止電阻極化，測(cè)量時(shí)必須是交流。另外，在高溫、高濕環(huán)境下，要定期加熱清洗，使傳感器恢復(fù)性能。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)四、濕敏傳感器的使用注意事項(xiàng)（一）電源選擇 濕敏電阻必須工作在交流回路中。若用直流供電，會(huì)引起多孔陶瓷表面結(jié)構(gòu)改變，濕敏特性變劣；若交流電源頻率過高，由于元件的附加容抗而影響測(cè)濕靈敏度和準(zhǔn)確性，因此應(yīng)以不產(chǎn)生正、負(fù)離子積聚為原則，使電源頻率盡可能低。對(duì)于離子導(dǎo)電型濕敏元件，電源頻率一般以1kHz為宜。對(duì)于電子導(dǎo)電型濕敏元件，電源頻率應(yīng)低于50Hz。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)四、濕敏傳感器的使用注意事項(xiàng)（二）線性化處理 一般濕敏元件的特性均為非線性，為準(zhǔn)確地獲得濕度值，要加入線性化電路，使輸出信號(hào)正比于濕度的變化。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)四、濕敏傳感器的使用注意事項(xiàng)（三）測(cè)量濕度范圍 電阻式濕敏元件在濕度超過95RH時(shí)，濕敏膜因濕潤(rùn)溶解，厚度會(huì)發(fā)生變化，若反復(fù)結(jié)露與潮解，特性將變壞而不能復(fù)原。電容式濕敏元件在80RH以上高濕及100RH以上結(jié)露或潮解狀態(tài)下，也難以檢測(cè)。另外，不能將濕敏電容直接浸入水中或長(zhǎng)期用于結(jié)露狀態(tài)，也不能用手摸或用嘴吹其表面。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)四、濕敏傳感器的使用注意事項(xiàng)（四）溫度補(bǔ)償 通常氧化物半導(dǎo)體陶瓷濕敏電阻溫度系數(shù)為0.10.3，在測(cè)濕精度要求高的情況下必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)四、濕敏傳感器的使用注意事項(xiàng)（五）安裝要求 濕敏傳感器應(yīng)安裝在空氣流動(dòng)的環(huán)境中。傳感器的延長(zhǎng)線應(yīng)使用屏蔽線，最長(zhǎng)不超過1m。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)四、濕敏傳感器的使用注意事項(xiàng)（六）加熱去污 陶瓷元件的加熱去污應(yīng)控制在450。它利用元件的溫度特性進(jìn)行溫度檢測(cè)和控制，當(dāng)溫度達(dá)到450即中斷加熱。由于未加熱前元件吸附有水分，突然加熱會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)于450時(shí)的阻值，而實(shí)際溫度并未達(dá)到450，因此應(yīng)在通電后延遲23s再檢測(cè)電阻值。加熱結(jié)束后，應(yīng)冷卻至常溫再開始檢測(cè)濕度。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)任務(wù)實(shí)施一、合理選擇濕度傳感器的類型 由于濕度傳感器種類很多，應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜，因此必須合理選擇濕度傳感器，以適用于工作環(huán)境，滿足性能要求。一般在常溫潔凈環(huán)境、連續(xù)使用的場(chǎng)合，應(yīng)選擇高分子濕度傳感器。這類傳感器精度高，穩(wěn)定性好。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)二、正確使用濕敏傳感器（一）電容濕敏傳感器的檢測(cè)電路及工作原理 電容式濕度傳感器應(yīng)用電路如圖7-19所示。圖中IC1及外圍元件組成多諧振蕩器，產(chǎn)生觸發(fā)IC2的脈沖。IC2和電容式濕度傳感器及外圍元件組成可調(diào)寬的脈沖發(fā)生器，其脈沖寬度取決于濕度傳感器的電容大小。調(diào)寬脈沖從IC2的9腳輸出，經(jīng)R5、C2濾波后成為直流信號(hào)輸出，它正比于空氣的相對(duì)濕度。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)二、正確使用濕敏傳感器（一）電容濕敏傳感器的檢測(cè)電路及工作原理任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)二、正確使用濕敏傳感器（二）糧食含水量檢測(cè) 糧食含水量不同，電導(dǎo)率也不同。檢測(cè)糧食含水量是將兩根金屬探頭插入糧食中，當(dāng)糧食含水量越高時(shí)，電導(dǎo)率越大，兩根金屬探頭間的阻值就越?。环粗?，阻值就越大。通過檢測(cè)兩根金屬探頭間阻值的變化，就能測(cè)出糧食含水量的大小。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)二、正確使用濕敏傳感器（二）糧食含水量檢測(cè) 如圖7-20所示為糧食含水量檢測(cè)電路。它由高壓電源、檢測(cè)電路、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和顯示電路等組成。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)二、正確使用濕敏傳感器（二）糧食含水量檢測(cè)1.檢測(cè)電路 圖720中A、B為兩根金屬探頭，插入糧食中，來檢測(cè)兩探頭間糧食的阻值RAB。由于阻值很大，因此間距要小，一般設(shè)置為2mm。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)二、正確使用濕敏傳感器（二）糧食含水量檢測(cè)2.高壓電源 由于RAB通常在幾十兆歐幾百兆歐之間，因此供電電源要用高壓才能流過電流。圖720中由時(shí)基電路7555組成無穩(wěn)自激振蕩器，產(chǎn)生矩形脈沖，經(jīng)升壓變壓器Tr提高振幅20倍，然后通過整流電路輸出約150V的電壓。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)二、正確使用濕敏傳感器（二）糧食含水量檢測(cè)3.后續(xù)電路 150V的電壓加在RAB上，產(chǎn)生1A以內(nèi)的電流，經(jīng)運(yùn)放輸出小于2V的電壓，由7106模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字后在顯示器上顯示。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)二、正確使用濕敏傳感器（二）糧食含水量檢測(cè)4.校正（1）零點(diǎn)校正將A、B開路，即兩金屬棒完全分開，此時(shí)RAB無窮大，調(diào)節(jié)RP1使顯示值為零。（2）滿度校正 將A、B短路，即兩金屬棒連接在一起，相當(dāng)于糧食完全浸泡在水中，此時(shí)RAB的阻值為零，調(diào)整RP2使顯示值為100，即糧食含水量為100。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)其它案例（一）檢測(cè)露點(diǎn)電路 結(jié)露傳感器當(dāng)相對(duì)濕度低于80RH時(shí)，輸出值與相對(duì)濕度的關(guān)系曲線較平坦，但當(dāng)相對(duì)濕度超過80RH時(shí)，輸出值發(fā)生劇變，因此它具有開關(guān)特性。它的典型產(chǎn)品有：HOS103正特性電阻型結(jié)露傳感器，應(yīng)用電路如圖7-21a所示；HOS003負(fù)特性電阻型結(jié)露傳感器，應(yīng)用電路如圖7-21b所示。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)其它案例（一）檢測(cè)露點(diǎn)電路任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)其它案例（二）濕度檢控系統(tǒng) 如圖7-22所示為濕度檢控系統(tǒng)原理框圖。直流電源為加熱清洗電極提供加熱電壓，通電后內(nèi)部電加熱絲發(fā)熱產(chǎn)生熱量可除去傳感器感濕層中的水分；振蕩器提供濕敏電阻RS工作電源，Rr為固定電阻。當(dāng)濕度增大時(shí)，RS減小，URr升高，經(jīng)交直流變換、線性化處理后，由顯示器顯示，同時(shí)與參考電壓比較后輸出電壓驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的工作。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)其它案例（二）濕度檢控系統(tǒng)任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)其它案例（三）汽車玻璃自動(dòng)去濕電路 汽車駕駛室擋風(fēng)玻璃的結(jié)露或結(jié)霜將影響駕駛員的視線，為避免事故的發(fā)生，可安裝自動(dòng)去濕電路，如圖7-23所示。圖中Rs為加熱電阻絲，將其埋入擋風(fēng)玻璃內(nèi)，H為結(jié)露濕敏元件，晶體管V1、V2為施密特觸發(fā)電路，V2的集電極負(fù)載為繼電器線圈，R為濕敏元件H的等效電阻。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)其它案例（三）汽車玻璃自動(dòng)去濕電路任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)其它案例（四）農(nóng)田灌溉自動(dòng)控制電路 自動(dòng)灌溉控制電路能根據(jù)農(nóng)田土壤濕度的大小對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行自動(dòng)灌溉，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)場(chǎng)、果園和塑料大棚中。自動(dòng)灌溉控制電路如圖7-24所示，由濕度傳感器、施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、LED顯示電路和控制執(zhí)行電路組成。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)其它案例（四）農(nóng)田灌溉自動(dòng)控制電路任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)訓(xùn)練一下 進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室，認(rèn)識(shí)各種濕敏傳感器，了解它們的用途，并借助濕敏傳感器等元器件制作一個(gè)如圖7-25所示的濕度測(cè)量報(bào)警器。任務(wù)二 糧倉(cāng)濕度檢測(cè)訓(xùn)練一下 任務(wù)三 噪聲檢測(cè)任務(wù)提出 在人們?nèi)粘９ぷ骱蜕瞽h(huán)境中，充滿著各種頻率的聲音。有些頻率的聲音直接或間接地影響著人們的身心健康和生活品質(zhì)，影響著機(jī)器設(shè)備的工作性能和工作壽命，這些聲音都稱為噪聲。噪聲已成為當(dāng)今世界的主要公害之一，防治和控制噪聲已是廣大工程技術(shù)人員的重要任務(wù)。因此，測(cè)量聲音的大小，為控制噪聲提供依據(jù)就顯得十分重要。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)相關(guān)知識(shí) 測(cè)量聲音的大小，就要用到聲敏傳感器。聲敏傳感器是一種將聲能轉(zhuǎn)換為電能或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為聲能的器件。它是利用電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng)或壓電效應(yīng)等原理來完成聲電轉(zhuǎn)換的，主要有話筒、揚(yáng)聲器、壓電陶瓷片、蜂鳴器等。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)一、聲波1.聲波的概念 當(dāng)聲音在空氣中傳播時(shí)，空氣質(zhì)點(diǎn)在原位置沿傳播方向作來回振動(dòng)，空氣密度發(fā)生變化，相應(yīng)位置的壓強(qiáng)也隨之變化，并向鄰近質(zhì)點(diǎn)傳遞此變化，從而形成壓力傳播過程，這就是聲波。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)一、聲波2.聲波的特性聲波的頻率f、周期T、波長(zhǎng)和波速c的關(guān)系符合下式：=cf=cT聲波在空氣中傳播時(shí)，遇到障礙物會(huì)產(chǎn)生反射、折射、衍射和干涉等現(xiàn)象。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)二、聲敏傳感器的分類 將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電信號(hào)的聲敏傳感器又稱為傳聲器。傳聲器的種類很多，一般分類如下：1.按結(jié)構(gòu)形式分類 聲敏傳感器按結(jié)構(gòu)形式分為動(dòng)圈式、晶體式、電容式、壓電式、炭精式、鋁帶式等。2.按工作原理分類 聲敏傳感器按工作原理分為靜電式和電動(dòng)式兩類。靜電式是以電場(chǎng)變化為原理的傳聲器，如電容式傳聲器；電動(dòng)式是利用電磁感應(yīng)原理在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體上獲得輸出電壓的傳聲器，如動(dòng)圈式傳聲器。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)三、常用傳聲器的介紹由聲波沖擊薄膜而引起動(dòng)圈在永久磁場(chǎng)中作軸向振動(dòng)，從而產(chǎn)生與振動(dòng)速度成正比的電壓。它的頻率響應(yīng)通常在2005000Hz之間，可以輸出033mV的音頻電壓，應(yīng)用比較廣泛。它是極距變化型的電容式傳感器。組成電容器的兩個(gè)極板之一是一片彈性金屬膜，在瞬時(shí)聲壓的作用下振動(dòng)，使振動(dòng)電極和固定電極間的距離發(fā)生變化，從而改變電容器的電容量，并被專用電路轉(zhuǎn)換為電壓輸出。動(dòng)圈式傳聲器它是利用石英晶體或壓電陶瓷在受到機(jī)械應(yīng)力作用時(shí)，產(chǎn)生微弱電壓的壓電特性來制作的。電容式傳聲器壓電式傳聲器任務(wù)三 噪聲檢測(cè)任務(wù)實(shí)施一、合理選擇傳聲器的類型根據(jù)噪聲檢測(cè)的要求，結(jié)合傳聲器的相關(guān)知識(shí)，選用電容式傳聲器進(jìn)行檢測(cè)。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)任務(wù)實(shí)施二、正確使用噪聲探測(cè)器1.噪聲探測(cè)器的原理框圖噪聲探測(cè)器的原理框圖如圖7-27所示。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)任務(wù)實(shí)施二、正確使用噪聲探測(cè)器2.噪聲探測(cè)器的工作原理 被測(cè)聲壓信號(hào)由電容式傳聲器接收，被轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并經(jīng)阻抗變換后由前置放大器輸出低阻電壓信號(hào)送入測(cè)量放大器。在測(cè)量放大器中，先由衰減器將輸入信號(hào)調(diào)節(jié)后輸入計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，通過計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行選擇后送給輸出衰減器和放大器處理后輸入均方根檢波器，完成對(duì)信號(hào)的均方根運(yùn)算，求得噪聲的均方根聲壓值后輸出到顯示器，在顯示器上以“dB”值指示噪聲的聲壓級(jí)。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)任務(wù)實(shí)施二、正確使用噪聲探測(cè)器3.測(cè)量噪聲的注意事項(xiàng)為確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)定期校正。在現(xiàn)場(chǎng)噪聲測(cè)量中，由于周圍聲源多，會(huì)產(chǎn)生干擾，傳聲器應(yīng)當(dāng)接近被測(cè)噪聲源的聲輻射面，一般將傳聲器置于距被測(cè)源1m、距地面15m處來測(cè)量。傳聲器過于接近聲源也不好，因?yàn)榇颂幝晥?chǎng)是不穩(wěn)定的。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)其他案例（一）聲控報(bào)警器 聲控報(bào)警器的組成框圖如圖7-28所示。在防范區(qū)域內(nèi)，安裝一定數(shù)量的聲控頭，把接收到的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)放大處理后送給報(bào)警控制器。當(dāng)有入侵者進(jìn)入防范區(qū)域內(nèi)進(jìn)行各種破壞活動(dòng)時(shí)，發(fā)出的聲響到達(dá)一定值時(shí)，報(bào)警控制器啟動(dòng)報(bào)警器工作，使喇叭鳴叫報(bào)警。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)其他案例（一）聲控報(bào)警器任務(wù)三 噪聲檢測(cè)其他案例（二）聲控節(jié)電開關(guān)電路 聲控節(jié)電開關(guān)電路如圖7-29所示。在白天或光線較亮?xí)r，開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，燈是不亮的；在夜間或光線較暗時(shí)，節(jié)電開關(guān)處于預(yù)備工作狀態(tài)，當(dāng)有人經(jīng)過該開關(guān)附近時(shí)，腳步聲、說話聲、拍手聲等都可以啟動(dòng)節(jié)電開關(guān)，燈亮并延時(shí)4050s后自動(dòng)將燈關(guān)閉。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)其他案例（二）聲控節(jié)電開關(guān)電路任務(wù)三 噪聲檢測(cè)訓(xùn)練一下 進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室，認(rèn)識(shí)各種聲敏傳感器，了解它們的用途，并借助聲敏傳感器及其他器件，試著制作一臺(tái)電子車胎漏氣檢測(cè)儀。電子車胎漏氣檢測(cè)儀如圖7-30所示。它具有聲音清晰、音量和音調(diào)可調(diào)等特點(diǎn)，可用于自行車、汽車等交通工具的內(nèi)胎漏氣檢測(cè)。任務(wù)三 噪聲檢測(cè)訓(xùn)練一下