实验室常用传感器介绍教材

EC实验室硬件技术交流会10通信邸国强第一部分：AltiumDsigner强化第二部分：常见的传感器的介绍

流程什么是传感器传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。原理图：非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量传感器应用的一般模式传感器放大转换电路执行机构显示器（指针式电子表数字屏）计算机系统内容磁敏传感器1光照传感器2火焰传感器声音传感器435温度传感器霍尔传感器基本原理：

半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方向垂直于薄片（电子受到洛沦兹力的作用发生偏移），当有电流I流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向将产生电动势E的现象。

根据霍尔效应，人们用半导体材料制成霍尔元件，它具有对磁场敏感、结构简单、体积小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿命长等优点。电路设计线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器、和射极跟随器组成，它输模拟量。开关型霍尔传感器由稳压器、霍尔元件、差分放大器，斯密特触发器和输出级组成，它输出数字量

霍尔式测速电路

主要参数产品型号：EMS-HE-1。接口：防反插设计标准简牛接口磁场类型：双极型。供电电压：3.8-30V。供电电流（最大值)：10mA。应用场所

干簧管主讲内容磁敏传感器1光照传感器2火焰传感器声音传感器4356温度传感器光照传感器基本原理：

光敏电阻的工作原理是基于内光电效应，在黑暗的环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，其电阻率变小，从而造成光敏电阻值下降。入射光消失后，光敏电阻的阻值也就恢复原值。

无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。当其受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减少，电路中电流迅速增大。一般希望暗电阻越大越好，亮电阻越小越好，此时光敏电阻的灵敏度高。实际光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧级，亮电阻在几千欧以下。电路设计

当外界的光照U1上时，随着外界光照的强度的变化，U1的电阻也随之发生变化，在P0.4的接点位置的电压值也随之发生变化，如当外界光照强时，U1的电阻变小，P0.4的接点位置的电压值则变大。P0.4通过2x10PIN的标准的简牛接口连接到CC2430/

CC2530的P0.4引脚上，CC2430/CC2530把P0.4的模拟信号通过内部的AD控制器转换成数字信号再进行处理。适当选取R1的阻值，处于暗环境时，光敏电阻阻值较大，VT截止，输出为零；当光照时，光敏电阻阻值迅速减小，VT饱和导通，输出为高电平。光敏二极管、三极管光隔离器实现电平转化、信号隔离的光电耦合器，发光器件采用砷化镓发光二极管，，随正向电压的增大，正向电流增加，产生的光通量也增加。光电接收元件可以是光敏二极管、光敏三极管或达林顿光敏管。为保证较高的灵敏度，应使发光元件和接收元件的波长匹配。TLP521输出电流约20mATLP113输出电流约150mA主讲内容霍尔传感器1光照传感器2火焰传感器声音传感器435温度传感器火焰传感器基本原理：

物质在燃烧时，会产生烟雾和放出热量，同时也会产生特定波长的可见或不可见的光辐射。火焰探测器就是通过识别这些光辐射来达到检测的目的。

波长：

|200nm~390nm|~770nm|~1000um|

|紫外线

|可见光

|红外线

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三种火焰控测器：紫外探测器、红外探测器、紫外/红外探测器电路设计

使用的传感器型号：JNHB1004

当周围有火源产生时，火焰传感器JNHB1004会探测到空气中红外线强度的变化，这时，D1上面的电阻值会变小，相应地，在P0.4的接点位置的电压值则变大。P0.4通过2x10PIN的标准的简牛接口连接到CC2430/CC2530的GPIO引脚上，CC2430/CC2530把P0.4的模拟信号通过内部的AD控制器转换成数字信号再进行处理。主要参数最大工作电压：30V最大反向承受电压：5V最大工作电流：20mA最大功耗（mw）：75环境温度（oC）：-25～+85光谱峰值（nm）:940上升回应时间（ms）：15下降回应时间（ms）：15频谱带宽(nm):760～1100应用场所主讲内容霍尔传感器1光照传感器2火焰传感器声音传感器4356温度传感器话筒及超声波传感器

驻极体话筒

驻极体话筒接法

超声波发射和接收器

超声波发射和接收器

超声波发射和接收电路

主讲内容霍尔传感器1光照传感器2火焰传感器气压传感器435温度传感器温度传感器基本原理：

Pt100热电阻：铂热电阻元件的工作原理是在温度作用下，铂电阻丝的电阻值随之变化而变化的原理。热电偶：基于热电效应原理，简称热电偶。它是目前接触式测温中应用最广的热电式传感器。电流型温度传感器：AD590数字型温度传感器：DS18B20电路设计电路原理图温度传感器主控器件采用DALLAS（达拉斯）公司生产的DS18B20温度传感器，DS18B20的内部主要组件包括：64位的ROM、存储和配置逻辑、高速暂存存储器、温度传感单元、非易失性温度报警单元及配置寄存器。DS18B20的DQ引脚与CC2430的P0.4脚通过标准的简牛接口的一个引脚相连，同时，在DQ线上挂接一个4.7K的上接电阻。主要参数全数字温度转换及输出。先进的单总线数据通信。最高12位分辨率，精度可达土0.5