《傳感器培訓(xùn)》課件

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1、光電傳感器半導(dǎo)體光電位移傳感器核 心 器 件 是 光 電 半 導(dǎo) 體 敏 感 器 件 PSD， 隨 入 射 光 位 置 不 同輸 出 信 號 大 小 不 同 ， x與 位 移 有 關(guān) 。 光 源 可 以 通 過 小 孔 ， 形 成 光 點(diǎn) 或 用 透 鏡 聚 焦 。為 減 小 背 景 光 干 擾 ， 可 以 在 系 統(tǒng) 中 加 裝 背 景 光 補(bǔ) 償 電 路 。 傳感器培訓(xùn)第二部 分顏色傳感器及霍爾傳感器 顏色傳感器 類 型 具 有 濾 色 器 的 分 立 型 光 電 二 極 管 三 至 四 個 光 電 二 極 管 組 合 在 一 塊 芯 片 上 ， 將 紅 、 綠 、藍(lán) 濾 色 器 至 于

2、光 電 二 極 管 的 表 面 ， 跨 阻 抗 放 大 器 獨(dú) 立的 將 每 個 光 電 二 極 管 的 輸 出 饋 送 到 A/D轉(zhuǎn) 換 器 中 。 靈 活 性 是 因 為 能 夠 使 放 大 器 的 增 益 和 帶 寬 以 及 A/D轉(zhuǎn) 換 器 的 速 度 和 分 辨 率 等 進(jìn) 行 調(diào) 整 ， 顏色傳感器 類 型 集 成 光 -電 壓 轉(zhuǎn) 換 器 將 用 于 單 一 色 彩 譜 帶 的 一 個 光 電 二 極 管 、濾 色 器 和 跨 阻 抗 放 大 器 組 合 在 一 塊 芯 片 上 ， 再將 元 件 的 輸 出 饋 送 到 一 個 外 部 A/D轉(zhuǎn) 換 器 中 。 節(jié) 約 空 間 ，

3、 降 低 了 安 裝 成 本 ， 但 失 去 了 調(diào)整 的 靈 活 性 。 顏色傳感器TSLB257TSLG257TSLR257的 外 形 和 等 效 電 路 。 能 夠 將 光 強(qiáng)度 轉(zhuǎn) 換 為 輸 出 電 壓 ， 在 片 內(nèi) 集 成 了 顏 色 濾 波 器 、 光 敏 二 極管 、 運(yùn) 算 放 大 器 和 反 饋 元 件 ， 采 用 2.7505V單 電 源 供 電 ，輸 出 約 在 1.3-2.7V之 間 。 顏色傳感器 類 型 集 成 光 -頻 率 轉(zhuǎn) 換 器 將 光 強(qiáng) 度 直 接 轉(zhuǎn) 換 為 頻 率 分 別 與 紅 綠 藍(lán) 通 道 的 紅綠 藍(lán) 光 分 量 的 強(qiáng) 度 成 正 比

4、的 一 個 脈 沖 序 列 。 該 脈 沖 序列 可 以 直 接 提 供 給 微 處 理 器 ， 因 而 無 需 A/D轉(zhuǎn) 換 。 外 加 一 個 沒 有 濾 波 器 的 “ 干 凈 ” 傳 感 器 ， 可 以 使任 何 不 均 勻 照 度 進(jìn) 行 平 均 的 效 果 。 取 消 了 跨 阻 抗 放 大 器 和 A/D轉(zhuǎn) 換 器 ， 信 號 便 于 遠(yuǎn) 傳并 可 直 接 與 微 處 理 器 連 接 ， 抗 噪 性 能 高 。 顏色傳感器TCS230可 編 程 顏 色 光 -頻 率 轉(zhuǎn) 換 器 ， 是 可 編 程 彩 色 光到 頻 率 的 轉(zhuǎn) 換 器 。 其 輸 出 信 號 是 數(shù) 字 量 ，

5、可 以 驅(qū) 動 標(biāo) 準(zhǔn) 的TTL或 CMOS邏 輯 輸 入 可 以 直 接 與 微 處 理 器 或 其 他 邏 輯 電 路連 接 。 此 外 還 有 TCS3404CS/TS3414CS數(shù) 字 顏 色 光 傳 感 器 等 霍爾傳感器 原 理 與 結(jié) 構(gòu) dBIRU CHH 霍爾傳感器 霍 爾 元 件 的 連 接 為 了 得 到 較 大 的 霍 爾 電 壓 可 以 把 幾 個 霍 爾 元 件 輸 出 串聯(lián) 起 來 ， 但 必 須 注 意 控 制 電 流 應(yīng) 該 并 聯(lián) ， 如 圖 A所 示 。 如 果 將 霍 爾 輸 出 端 并 聯(lián) ， 其 內(nèi) 阻 可 降 低 一 半 ， 但 輸出 電 壓 并

6、不 增 加 。 霍爾傳感器若 輸 出 信 號 小 ， 則 可 用 差 分 放 大 器 放 大 ， 如 圖 所 示 。 零 位 誤 差 的 克 服 與 補(bǔ) 償 霍 爾 元 件 的 零 位 誤 差包 括 不 等 位 電 壓 、 寄 生 直 流電 壓 、 感 應(yīng) 電 壓 及 自 勵 磁 場零 電 壓 。 不 等 位 電 勢 是 在 磁 場為 零 時 ， 霍 爾 元 件 的 輸 出 電壓 。 霍爾傳感器 霍爾傳感器 霍 爾 傳 感 器 的 類 型現(xiàn) 在 使 用 的 霍 爾 傳 感 器 既 有 單 獨(dú) 的 霍 爾 元 件 ，也 有 集 成 制 作 的 霍 爾 傳 感 器 。 霍 爾 元 件 如 H-30

7、0B高 靈 敏 度 霍 爾 元 件 、 THS型 霍 爾 傳 感 器 、 OH型 砷 化 鎵 霍 爾 元 件 等 。其 中 砷 化 鎵 材 料 構(gòu) 成 的 霍 爾 傳 感 器 電 子 遷 移 率高 ， 禁 帶 寬 ， 其 溫 度 特 性 、 霍 爾 電 壓 對 磁 場 的 線性 度 和 測 量 精 度 也 比 銻 化 銦 材 料 的 霍 爾 元 件 好 。 霍爾傳感器集 成 的 霍 爾 傳 感 器 將 霍 爾 元 件 與 測 量 電 路 集 成在 一 起 ， 從 而 形 成 放 大 的 輸 出 電 壓 。 集 成 型 的 霍爾 傳 感 器 有 開 關(guān) 型 和 線 性 型 兩 種 ， 霍爾傳感器

8、各 類 霍 爾 接 近 開 關(guān) 如 圖 ， 當(dāng) 永 磁 材 料 制 成 的 感 應(yīng) 體 接近 感 應(yīng) 面 達(dá) 到 動 作 距 離 之 內(nèi) 時 ， 即 可 發(fā) 出 檢 測 信 號 ， 驅(qū) 動繼 電 器 或 邏 輯 門 等 。它 可 以 完 成 的 檢 測 包 括 位 置 控 制 、 加 工 尺 寸 控 制 、 自動 計(jì) 數(shù) 、 液 位 控 制 ， 轉(zhuǎn) 速 檢 測 等 各 種 功 能 。 霍爾傳感器DN型 霍 爾 傳 感 器 包 括 線 性 型 和 開 關(guān) 型 ， 其 輸 出方 式 也 有 不 同 的 選 擇 ， 如 表 34-5。 霍爾傳感器集 成 霍 爾 器 件 UGN(S)3019T的 內(nèi)

9、部 結(jié) 構(gòu) 和 引 腳 排 列 圖集 電 極 開 路 輸 出 可 以 連 續(xù) 輸 出 幾 十 毫 安 的 電 流 ， 用 來 直 接 控制 繼 電 器 、 可 控 硅 、 LED和 燈 等 負(fù) 載 ， 有 輸 出 自 舉 電 路 ， 也可 直 接 與 邏 輯 電 路 連 接 。 集 電 極 開 路 輸 出 霍 爾 器 件 的 用 法 霍爾傳感器 應(yīng) 用1） 霍 爾 微 位 移 傳 感 器 霍爾傳感器2） 霍 爾 壓 力 傳 感 器3） 霍 爾 數(shù) 字 轉(zhuǎn) 速 計(jì) UGN-3020,UGN-3030， 其 電源 電 壓 為 4.5-25V， 對 磁 感 應(yīng)強(qiáng) 度 B要 求 不 高 。 也 可 用 國 產(chǎn)CS837,CS6837,電 源 電 壓 為10V。 CS839,cs6839， 其 電源 電 壓 為 18V。