电子系统设计第二章.ppt

1、电子系统设计与实践第2章 传 感 器,2.1.1 传感器的组成,2.1 传感器概述,按被测物理量来分,常见的传感器有温度传感器、湿度传感器、光传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等； 按工作原理，可划分为电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势式传感器、电荷传感器、半导体传感器、谐振式传感器、电化学式传感器和生物传感器。,2.1.2 传感器的分类,2.1 传感器概述,静态参数 动态参数,2.1.3 传感器的参数,2.1 传感器概述,2.1.3 传感器的参数,2.1 传感器概述,2.1.3 传感器的参数,2.1 传感器概述,2.2.1

2、热敏电阻器,2.2 温度传感器,1. 负温度系数热敏电阻器（NTC）,1. 负温度系数热敏电阻器（NTC）,2.2.1 热敏电阻器,2.2 温度传感器,1. 负温度系数热敏电阻器（NTC）,1.正温度系数热敏电阻器（PTC）,铂热电阻PT100作为温度传感器，其测温范围为200650。它是将铂电阻感温元件、内引线、绝缘材料等用铜管包装成的坚固组合体，具有测温量程宽、精度高、稳定性好、抗震、耐压、安装方便等优点，广泛应用于航空、化工、电力等部门。,2.2.2 铂热电阻,2.2 温度传感器,AD590是电流型温度变换器。这种器件以电流作为输出量指示温度，其典型的电流温度灵敏度是1 A/K。它是二端

3、器件，使用非常方便。,2.2.3 AD590绝对温度电流传感器,2.2 温度传感器,作为一种高阻电流源，对于它不需严格考虑传输线上电压信号损失和噪声干扰问题，因此特别适合作远距离测量或控制应用。另外，AD590也特别适用多点温度测量系统,2.2.3 AD590绝对温度电流传感器,2.2 温度传感器,AD590性能特点 线性电流输出：1 A/K。 测温范围宽：55+150。 二端器件：电压输入，电流输出。 激光微调使定标精度达0.5（AD590M）。 线性度极好：在整个测温范围内非线性误差小于0.3（AD590M）。 工作电压范围宽：430 V。 器件本身与外壳绝缘。 成本低。,2.2 温度传感

4、器,2.2 温度传感器,2.2.3 AD590绝对温度基本接法,2.2 温度传感器,LM35/45是精密摄氏温度/电压变换器，其输出电压正比于摄氏温度，灵敏度为10mV/。由于芯片采用曲率补偿电路，其输出电压的线性得到了改善，在45+150范围内最大非线性误差仅为0.2。它的输出阻抗很低，又可采用单电源或双电源工作（电压范围为520V），所以很容易地读出或控制电路接口。,2.2.4 LM35/45摄氏温度电压传感器,2.2 温度传感器,性能特点 输出电压与摄氏温度成正比。 精度高，不需校准，在室温下典型值为0.2，全量程范围内典型值为0.4。 工作电压范围宽：520V。 耗电小，造成自然升温小

5、于0.1。 测温范围宽：45+150。 输出灵敏度：10mV/。 三端器件，成本低。,2.2.4 LM35/45摄氏温度电压传感器,2.2 温度传感器,2.2.4 LM35/45摄氏温度电压传感器,2.2 温度传感器,3. 典型应用,2.2 温度传感器,在电子电路中，常应用光敏器件构成光控电路。所谓光敏器件通常是指能将光能转变为电信号的器件，其中半导体传感器件的应用最为广泛。常用的半导体光敏器件有光敏电阻器、光敏二极管与光敏三极管。,2.3.1 光敏器件,2.3 光传感器,1. 光敏电阻器 2. 光敏二极管 3. 光敏三极管 4. 光耦合器,2.3.1 光敏器件,2.3 光传感器,采用热释电人

6、体红外传感器制造的被动红外探测器，用于控制自动门、自动灯及高级光电玩具等。热释电人体红外传感器一般都采用差动平衡结构，由敏感元件、场效应管、高值电阻等组成。,2.3.2 热释电人体红外传感器,2.3 光传感器,1. 敏感元件 2. 场效应管和高阻值电阻Rg 3. 滤光窗 4. 菲涅耳透镜 5. 热释电人体红外传感器的应用,2.3.2 热释电人体红外传感器,2.3 光传感器,2.4.1 压敏电阻器（VSR） 2.4.2 霍尔传感器 2.4.3 气敏传感器,2.4 其他传感器,压敏电阻器（VSR）是电压灵敏电阻器的简称，它是一种新型的以氧化锌（ZnO）为主要材料而制成的金属-氧化物-半导体陶瓷过压保护元件。 霍尔传感器是利用霍尔效应与集成技术制成的半导体磁敏器件，具有灵敏度高、可靠性好、无触点、功耗低、寿命长等优点，适于自控设备，仪器仪表及速度传感、位移传