第十四章其他传感器

1、其他各种传感器制作时间：2010.10.09修改时间：2011.10.24第十四章& CCD CCD固态图象传感器固态图象传感器 MOS(Metal Oxide Semiconductor) MOS(Metal Oxide Semiconductor)光敏元的结光敏元的结构是在半导体构是在半导体(P(P型硅型硅) )基片上形成一种氧化物基片上形成一种氧化物( (如二如二氧化硅氧化硅) )，在氧化物上再沉积一层金属电极，以此形，在氧化物上再沉积一层金属电极，以此形成一个金属成一个金属- -氧化物氧化物- -半导体结构元半导体结构元 (MOS)(MOS)。 在半导体硅片上按线阵或面阵排列在

2、半导体硅片上按线阵或面阵排列MOSMOS单元，单元，如果照射在这些光敏元上的是一幅明暗起伏的图如果照射在这些光敏元上的是一幅明暗起伏的图像，则这些光敏元上就会感生出一幅与光照强度像，则这些光敏元上就会感生出一幅与光照强度相对应的光生电荷图像。相对应的光生电荷图像。01111100光敏管光敏管阵列阵列并联串联转换器运算电路显示电路结束信号驱动脉冲CCD 特点特点:(1) 非接触检测非接触检测;(2) 响应快响应快;(3) 可靠性高可靠性高,为修简便为修简便;(4) 测量精度高测量精度高;(5) 体积小体积小,重量轻重量轻; 容易与计算机连接容易与计算机连接(6) 对被测物体需要强光照射对被测物体

3、需要强光照射;(7) 受被测物体以外的光的影响受被测物体以外的光的影响. 应用:(1) 宽度测量; (2) 外径测量; (3) 主轴径向跳动测量.条形码扫描器条形码扫描器GREY = RED*0.299 + GREEG*0.587 + BLUE*0.114 数码相机数码相机& 热辐射检测传感器热辐射检测传感器 绝对零度以上的物体都有辐射，其强度依绝对零度以上的物体都有辐射，其强度依赖于物体温度赖于物体温度(K)(K)，根据普朗克辐射定律有以下，根据普朗克辐射定律有以下表达式：表达式：应用：应用： 冶金、轧制、磨削加工以及各种热加工过冶金、轧制、磨削加工以及各种热加工过程中都涉及到动态温

4、度场的检测问题。程中都涉及到动态温度场的检测问题。& 声发射检测传感器声发射检测传感器 材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象称声发射。各种以弹性波形式释放出应变能的现象称声发射。各种材料声发射频率范围很宽，从次声、声频到超声。材料声发射频率范围很宽，从次声、声频到超声。多数金属的声发射频带在超声范围内。多数金属的声发射频带在超声范围内。案例：材料断裂等结构监测案例：材料断裂等结构监测& 生物传感器生物传感器热热/ /光光电量电量微生物微生物/酶等酶等敏感元件敏感元件 生物传感器与其它传感器是检测对象中

5、含生命生物传感器与其它传感器是检测对象中含生命物质。根据敏感物质不同物质。根据敏感物质不同, ,生物传感器分酶传感器、生物传感器分酶传感器、微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器、免微生物传感器、组织传感器、细胞器传感器、免疫传感器等。疫传感器等。2 2、环境监测、环境监测3.3.医学医学应用领域应用领域1 1、发酵工业、发酵工业( (食品食品) )血糖乳酸测定流程血糖乳酸测定流程体育上耐力训练体育上耐力训练德国研发的环境废水德国研发的环境废水BODBOD分析仪分析仪手掌型葡萄糖手掌型葡萄糖(glucose)(glucose)分析仪分析仪工厂发酵车间化验工厂发酵车间化验员正在分析样品员正在分析

6、样品发酵工厂谷氨酸发酵工厂谷氨酸- -葡萄糖分析葡萄糖分析& 智能传感器智能传感器 传感器一般指能够感知某种物理量（如电、传感器一般指能够感知某种物理量（如电、光、磁等）、化学量（如浓度、光、磁等）、化学量（如浓度、PHPH值等）、生物值等）、生物量（如细菌等）等的信息，并将该信息转化为电量（如细菌等）等的信息，并将该信息转化为电信息的装置。信息的装置。 智能传感器是将传感器与微型计算机集成在智能传感器是将传感器与微型计算机集成在一块芯片上，其主要特征是将敏感技术和信息处一块芯片上，其主要特征是将敏感技术和信息处理技术相结合，使其除了具有感知的本能外，还理技术相结合，使其除了具有感知的本能外，还具有认知能力。具有认知能力。嵌入式计算机嵌入式计算机智能智能倾角倾角RS232RS23