《传感器培训》PPT课件

光电传感器半导体光电位移传感器核 心 器 件 是 光 电 半 导 体 敏 感 器 件 PSD， 随 入 射 光 位 置 不 同输 出 信 号 大 小 不 同 ， x与 位 移 有 关 。 光 源 可 以 通 过 小 孔 ， 形 成 光 点 或 用 透 镜 聚 焦 。为 减 小 背 景 光 干 扰 ， 可 以 在 系 统 中 加 装 背 景 光 补 偿 电 路 。 传感器培训第二部 分颜色传感器及霍尔传感器 颜色传感器 类 型 具 有 滤 色 器 的 分 立 型 光 电 二 极 管 三 至 四 个 光 电 二 极 管 组 合 在 一 块 芯 片 上 ， 将 红 、 绿 、蓝 滤 色 器 至 于 光 电 二 极 管 的 表 面 ， 跨 阻 抗 放 大 器 独 立的 将 每 个 光 电 二 极 管 的 输 出 馈 送 到 A/D转 换 器 中 。 灵 活 性 是 因 为 能 够 使 放 大 器 的 增 益 和 带 宽 以 及 A/D转 换 器 的 速 度 和 分 辨 率 等 进 行 调 整 ， 颜色传感器 类 型 集 成 光 -电 压 转 换 器 将 用 于 单 一 色 彩 谱 带 的 一 个 光 电 二 极 管 、滤 色 器 和 跨 阻 抗 放 大 器 组 合 在 一 块 芯 片 上 ， 再将 元 件 的 输 出 馈 送 到 一 个 外 部 A/D转 换 器 中 。 节 约 空 间 ， 降 低 了 安 装 成 本 ， 但 失 去 了 调整 的 灵 活 性 。 颜色传感器TSLB257TSLG257TSLR257的 外 形 和 等 效 电 路 。 能 够 将 光 强度 转 换 为 输 出 电 压 ， 在 片 内 集 成 了 颜 色 滤 波 器 、 光 敏 二 极管 、 运 算 放 大 器 和 反 馈 元 件 ， 采 用 2.7505V单 电 源 供 电 ，输 出 约 在 1.3-2.7V之 间 。 颜色传感器 类 型 集 成 光 -频 率 转 换 器 将 光 强 度 直 接 转 换 为 频 率 分 别 与 红 绿 蓝 通 道 的 红绿 蓝 光 分 量 的 强 度 成 正 比 的 一 个 脉 冲 序 列 。 该 脉 冲 序列 可 以 直 接 提 供 给 微 处 理 器 ， 因 而 无 需 A/D转 换 。 外 加 一 个 没 有 滤 波 器 的 “ 干 净 ” 传 感 器 ， 可 以 使任 何 不 均 匀 照 度 进 行 平 均 的 效 果 。 取 消 了 跨 阻 抗 放 大 器 和 A/D转 换 器 ， 信 号 便 于 远 传并 可 直 接 与 微 处 理 器 连 接 ， 抗 噪 性 能 高 。 颜色传感器TCS230可 编 程 颜 色 光 -频 率 转 换 器 ， 是 可 编 程 彩 色 光到 频 率 的 转 换 器 。 其 输 出 信 号 是 数 字 量 ， 可 以 驱 动 标 准 的TTL或 CMOS逻 辑 输 入 可 以 直 接 与 微 处 理 器 或 其 他 逻 辑 电 路连 接 。 此 外 还 有 TCS3404CS/TS3414CS数 字 颜 色 光 传 感 器 等 霍尔传感器 原 理 与 结 构 dBIRU CHH 霍尔传感器 霍 尔 元 件 的 连 接 为 了 得 到 较 大 的 霍 尔 电 压 可 以 把 几 个 霍 尔 元 件 输 出 串联 起 来 ， 但 必 须 注 意 控 制 电 流 应 该 并 联 ， 如 图 A所 示 。 如 果 将 霍 尔 输 出 端 并 联 ， 其 内 阻 可 降 低 一 半 ， 但 输出 电 压 并 不 增 加 。 霍尔传感器若 输 出 信 号 小 ， 则 可 用 差 分 放 大 器 放 大 ， 如 图 所 示 。 零 位 误 差 的 克 服 与 补 偿 霍 尔 元 件 的 零 位 误 差包 括 不 等 位 电 压 、 寄 生 直 流电 压 、 感 应 电 压 及 自 励 磁 场零 电 压 。 不 等 位 电 势 是 在 磁 场为 零 时 ， 霍 尔 元 件 的 输 出 电压 。 霍尔传感器 霍尔传感器 霍 尔 传 感 器 的 类 型现 在 使 用 的 霍 尔 传 感 器 既 有 单 独 的 霍 尔 元 件 ，也 有 集 成 制 作 的 霍 尔 传 感 器 。 霍 尔 元 件 如 H-300B高 灵 敏 度 霍 尔 元 件 、 THS型 霍 尔 传 感 器 、 OH型 砷 化 镓 霍 尔 元 件 等 。其 中 砷 化 镓 材 料 构 成 的 霍 尔 传 感 器 电 子 迁 移 率高 ， 禁 带 宽 ， 其 温 度 特 性 、 霍 尔 电 压 对 磁 场 的 线性 度 和 测 量 精 度 也 比 锑 化 铟 材 料 的 霍 尔 元 件 好 。 霍尔传感器集 成 的 霍 尔 传 感 器 将 霍 尔 元 件 与 测 量 电 路 集 成在 一 起 ， 从 而 形 成 放 大 的 输 出 电 压 。 集 成 型 的 霍尔 传 感 器 有 开 关 型 和 线 性 型 两 种 ， 霍尔传感器各 类 霍 尔 接 近 开 关 如 图 ， 当 永 磁 材 料 制 成 的 感 应 体 接近 感 应 面 达 到 动 作 距 离 之 内 时 ， 即 可 发 出 检 测 信 号 ， 驱 动继 电 器 或 逻 辑 门 等 。它 可 以 完 成 的 检 测 包 括 位 置 控 制 、 加 工 尺 寸 控 制 、 自动 计 数 、 液 位 控 制 ， 转 速 检 测 等 各 种 功 能 。 霍尔传感器DN型 霍 尔 传 感 器 包 括 线 性 型 和 开 关 型 ， 其 输 出方 式 也 有 不 同 的 选 择 ， 如 表 34-5。 霍尔传感器集 成 霍 尔 器 件 UGN(S)3019T的 内 部 结 构 和 引 脚 排 列 图集 电 极 开 路 输 出 可 以 连 续 输 出 几 十 毫 安 的 电 流 ， 用 来 直 接 控制 继 电 器 、 可 控 硅 、 LED和 灯 等 负 载 ， 有 输 出 自 举 电 路 ， 也可 直 接 与 逻 辑 电 路 连 接 。 集 电 极 开 路 输 出 霍 尔 器 件 的 用 法 霍尔传感器 应 用1） 霍 尔 微 位 移 传 感 器 霍尔传感器2） 霍 尔 压 力 传 感 器3） 霍 尔 数 字 转 速 计 UGN-3020,UGN-3030， 其 电源 电 压 为 4.5-25V， 对 磁 感 应强 度 B要 求 不 高 。 也 可 用 国 产CS837,CS6837,电 源 电 压 为10V。 CS839,cs6839， 其 电源 电 压 为 18V。