热释电传感器检测电路(答案)
高考物理电磁学知识点之传感器图文答案(3)
高考物理电磁学知识点之传感器图文答案(3)一、选择题1.某兴趣小组对火灾报警装置的部分电路进行探究,其电路图如图所示,其中是半导体热敏电阻,它的电阻随温度的变化关系如图所示.当所在处出现火情时,通过电流表的电流I和a、b间的电压U与出现火情前相比()A.I变大,U变小B.I变小,U变小C.I变小,U变大D.I变大,U变大2.近年来,酒驾几乎成为一种“社会公害”, 2011年我国首次将醉酒驾车规定为犯罪,并于5月1日正式实施。
交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示,其中是半导体型酒精气体传感器,该传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,为定值电阻。
以下关于电流表的示数与酒精气体浓度之间的关系的图像,正确的是()A. B.C. D.3.每当地震发生后,各路救援人员及时深入灾区,与死神抢时间,争分夺秒抢救被埋人员,有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员,根据所学知识,你认为“生命探测仪”可能用到了()A.振动传感器 B.压力传感器C.红外线传感器 D.电容传感器4.与一般吉他以箱体的振动发声不同,电吉他靠拾音器发声。
如图所示,拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。
磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性,即琴弦也产生自己的磁场。
当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时,线圈中就会产生相应的电流,并最终还原为声音信号。
下列说法中正确的是A.若磁体失去磁性,电吉他仍能正常工作B.换用尼龙材质的琴弦,电吉他仍能正常工作C.琴弦振动的过程中,线圈中电流的方向不会发生变化D.拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号5.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学变化的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用,如图所示是一种测量液面高度的电容式传感器的示意图,金属芯线与导电体之间形成一个电容器,从电容大小的变化就能反映液面的升降情况,当测得电容值减小,可以确定h将()A.减小B.增大C.不变D.无法判断6.如图所示为一种常见的身高体重测量仪,测量仪顶部向下发射超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪可记录发射和接收的时间间隔.测量仪底部有一压力传感=(k为比例系数).某同学器,其输出电压作用在它上的压力F成正比,表达式为U kF已知了自己的身高h、质量m和重力加速度g,他想利用该装置测量超声波速度v和比例系数k,他多次研究发现,当他站上测重台时测量仪记录的时间间隔比他没站上时减少了t∆;当他没站上测重台时,测量仪已有输出电压为0U(0U≠0),当他站上测重台时测量仪输出电压为U,那么超声波v与比例系数k为A .02U U hv k t mg -==∆, B .022U U hv k t mg -==∆, C .02U U hv k t mg-==∆, D .()022U U hv k t mg-==∆, 7.电熨斗能自动控制温度,在熨烫不同的织物时,设定的温度可以不同,图为电熨斗的结构图,电熨斗内部装有双金属片,双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属,若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物,则如何调节调温旋钮( )织物材料 尼龙 合成纤维丝绸 羊毛 棉麻熨烫温度低高A .向下B .向上C .保持原状D .不能确定8.传感器担负着信息采集的任务,通常是把被测的非电信息,按照一定的规律转化成与之对应的电信息的器件或装置。
传感器与检测技术题库及答案
《传感器与检测技术》答案一、名词解释1.传感器传感器是指能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的元件或装置。
2.转换元件转换元件就是敏感元件的输入转换成电参量输出。
3.敏感元件敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的变化,并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。
4.测量测量是借助专门的技术和仪表设备,采用一定的方法去的某一客观事物定量数据资料的认识过程。
5.检测检测是利用各种物理.化学效应.选择合适的方法与装置,将生产.科研.生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性与定量结果的过程。
6.灵敏度灵敏度是指传感器输出量的增量与引起输出量增量的输入量的增量的比值。
7.测量方法测量所采用的方法。
8.测量误差测量值与被测量的真值之间产生的差异。
9.分辨力分辨力是指传感器能检测到输入量最小变化量的能力。
10.绝对误差绝对误差是指被测量的测量值与被测量的真值之间的差值。
11.满度相对误差满度相对误差γm用绝对误差Δ与仪器满量程Am的百分比表示。
12.标称相对误差标称相对误差γx用绝对误差Δ与测量值Ax的百分比表示。
13.系统误差在相同条件下,多次重复测量同一被测量时,其测量误差的大小和符号保持不变,或在条件改变时,误差按某一确定的规律变化,这种测量误差称为系统误差。
14.随机误差当多次重复测量同一被测量时,若测量误差的大小和符号均以不可预知的方式变化,则该误差称为随机误差。
15.粗大误差明显偏离真值的误差称为粗大误差,也称为过失误差。
16.静态误差当被测量不随时间变化时所产生的误差称为静态误差。
17.动态误差当被测量随时间迅速变化时,系统的输出量在时间上不能与被测量的变化精确吻合,这种误差称为动态误差。
18.直接测量直接测量法是指在使用仪表或传感器进行测量时,不需要经过任何运算就能直接从仪表或传感器上读出测量结果的方法。
19.间接测量间接测量法是指用直接测量法测得与被测量有确切函数关系的一些物理量,通过计算求得被测量的方法。
人体热释放感应电路
人体热释放感应开关电路一、设计思想人体能量热释放有一特定波长红外线,由红外传感器检测到这种红外线的变化并予以放大选频处理后,可以推动适当的负载,就可以构成一个人体红外自动开关。
PIR RE200B热释电人体红外传感器能检测到人体移动引起的红外热能之变化并将它转换为电压量。
设计的思想是怎么将此电压量处理,用什么形式去推动负载,构成自动开关。
二、设计目的通过PIR RE200B热释电人体红外传感器及相应的处理信号的集成块构成一自动控制电灯的开关电路。
可以实现以下功能:⏹白天,不管有人无人灯都不会亮;⏹晚上,只要检测到人体信号,灯就会亮(有人灯亮,无人灯灭);⏹该开关电路应可接到220V的生活用电压,方便安装使用。
三、设计内容(一)、信号处理集成块BISS0001BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路。
(1)特点如下:1、 CMOS工艺; 2、数模混合; 3、具有独立的高输入阻抗运算放大器; 4、内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰;5、内设延迟时间定时器和封锁时间定时器;6、采用16脚DIP封装。
BISSOOO1管脚图(2)管脚说明1 A --可重复触发和不可重复触发选择端。
当A为“1”时,允许重复触发;反之,不可重复触发2 VO-- 控制信号输出端。
由VS的上跳变沿触发,使Vo输出从低电平跳变到高电平时视为有效触发。
在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳变时,Vo保持低电平状态。
3 RR1-- 输出延迟时间Tx的调节端4 RC1--输出延迟时间Tx的调节端5 RC2--触发封锁时间Ti的调节端6 RR2--触发封锁时间Ti的调节端7 VSS--工作电源负端8 VRFI --参考电压及复位输入端。
通常接VDD,当接“0”时可使定时器复位9VCI触发禁止端。
当Vc<VR时禁止触发;当Vc>VR 时允许触发(VR≈0.2VDD)10 IB--运算放大器偏置电流设置端11 VDD--工作电源正端12 2OUTO--第二级运算放大器的输出端13 2IN-I--第二级运算放大器的反相输入端14 1IN+I--第一级运算放大器的同相输入端15 1IN-I--第一级运算放大器的反相输入端16 1OUTO--第一级运算放大器的输出端(3)集成块内部结构图(4)工作原理BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。
热释电数字智能传感器 AM312_V1.4
1
产品型号体系
ISB
AM 3 1 2
南阳森霸光电股份有限公司
敏感元分类 1:A类 2:B类
电源电压 1:外部提供3V直流电源 2:内置3V稳压二极管
引脚数 3:3pin 4:4pin 6:6pin
窗口大小 S:3.8*5mm M:4.2*5.2mm L:4.9*4.9mm
1)检测人体以外的热源时 (1)小动物进入检测范围时 (2)太阳光、汽车车头灯、白炽灯等的远红外线直射传感器时 (3)因冷温室设备的暖风、冷风和加湿器的水蒸气等而使检测范围的温度发生剧烈变
化时 2)难以检测热源时 (1)在传感器和检测物体之间有玻璃和丙烯基等难以透过远红外线的物质时 (2)检测范围内的热源几乎不动作,或高速移动时
最大值 3.6 85 100 125
单位 V ℃ mA ℃
备注
2.工作条件 (T=25°C, Vdd=3V,除另有规定外)
参ห้องสมุดไป่ตู้ 电源电压 工作电流 灵敏度阀值
符号
VDD IDD VSENS
最小值
2.7 12
典型值
3 15 120
最大值
3.3 20
单位
V
µA
µV
不可调
备注
输出REL 输出低电流 输出高电流 REL的低电平输出锁定时间 REL的高电平输出延时时间
2.检测区域扩大的情况下 周围环境温度和人体的温度差较大的情况下(约 20℃以上),即使在指定的检测范围以
外,有时也存在广阔性检测区域。 3.关于其他使用
1)窗口上有污渍附着时,将会影响检测性能,因此敬请注意。 2)透镜是由柔弱材料(聚乙烯)制成的。在透镜上施加载重或者冲击后,将会因变形和 损伤引起动作不良和性能劣化,因此请避免上述情况的发生。 3)施加±200V 以上的静电时可能会造成破坏。因此,操作时请十分注意,避免直接用手 碰触端子等。 4)对导线进行焊接的情况下,手焊接时请在电烙铁温度为 350℃以下、3 秒以内进行焊接。 通过焊锡槽进行焊接时,可能会导致性能恶化,因此请避免。 5)请避免清洗本传感器。否则清洗液侵入透镜内部,可能造成性能恶化。 6)通过电缆配线使用时,为防止干扰所产生的影响,建议使用屏蔽线,并尽量缩短配线。
实验八 热释电红外传感器实验
实验八 热释电红外传感器实验一 实验目的:了解热释电红外传感器基本原理和在实际中的应用二 基本原理:当已极化的热电晶体薄片受到辐射热时候,薄片温度升高,极化强度s p 下降,表面电荷减少,相当于”释放”一部分电荷,故名热释电。
释放的电荷通过一系列的放大,转化成输出电压。
如果继续照射,晶体薄片的温度升高到Tc(居里温度)值时,自发极化突然消失。
不再释放电荷,输出信号为零,见图8-1。
因此,热释电探测器只能探测交流的斩波式的辐射(红外光辐射要有变化量)。
当面积为A 的热释电晶体受到调制加热,而使其温度T 发生微小变化时,就有热释电电流。
dt dT APi ,A 为面积,P 为热电体材料热释电系数,dtdT 是温度的变化率。
8-1热释电效应图8-2 热释电实验接线图图8-3 成品实验接线图三需用器件与单元:光电器件实验(二)模板、主机箱、红外热释电探头、红外热释电探测器。
四实验内容:光电器件实验(二)模板分两部分,分为器件原理实验图(左),传感器实验图(右)1 原理实验(1)按图8-2接线:将红外热释电探头的三个插孔相应地连到实验模板热释电红外探头的输入端口上(红色插孔接D;蓝色接S;黑色接E),再将实验模板上的V CC+5V和“⊥”相应的连接到主控箱的电源上,再将实验模板的右边部分的探测器信号输入短接。
(2)打开主机箱电源,手在红外热释电探头端面晃动时,探头有微弱的电压变化信号输出,经两级电压放大后,可以检测出较大的电压变化,再经电压比较器构成的开关电路,使指示灯点亮。
观察这个现象过程。
现象:指示灯正常亮起2 传感器实验(1)红外热释电探测器有四个接线,按图8-3接线:将探头的1、3号线相应的连接到实验模板的+12V与“⊥”上,再将红外热释电探测器2、4号线分别接到实验模板的探测器信号输入端口上,再将实验模板的+12V和“⊥”接到主机箱+12V电源和“⊥”上。
(2)打开主机箱电源,需延时几分钟模板才能正常工作。
《传感器与检测技术》试卷及答案(共五套)
(试卷一)第一部分选择题(共24分)一、单项选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
错选、多选和未选均无分。
1.下列被测物理量适合于使用红外传感器进行测量的是()A.压力B.力矩C.温度D.厚度2.属于传感器动态特性指标的是()A.重复性B.线性度C.灵敏度D.固有频率3.按照工作原理分类,固体图象式传感器属于()A.光电式传感器B.电容式传感器C.压电式传感器D.磁电式传感器4.测量范围大的电容式位移传感器的类型为()A.变极板面积型B.变极距型C.变介质型D.容栅型5.利用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小()A.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片D.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片6.影响压电式加速度传感器低频响应能力的是()A.电缆的安装与固定方式B.电缆的长度C.前置放大器的输出阻抗D.前置放大器的输入阻抗7.固体半导体摄像元件CCD是一种()A.PN结光电二极管电路B.PNP型晶体管集成电路C.MOS型晶体管开关集成电路D.NPN型晶体管集成电路8.将电阻R和电容C串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成的RC吸收电路,其作用是()A.抑制共模噪声B.抑制差模噪声C.克服串扰D.消除电火花干扰9.在采用限定最大偏差法进行数字滤波时,若限定偏差△Y≤0.01,本次采样值为0.315,上次采样值为0.301,则本次采样值Y n应选为()A.0.301 B.0.303 C.0.308 D.0.31510.若模/数转换器输出二进制数的位数为10,最大输入信号为2.5V,则该转换器能分辨出的最小输入电压信号为()A.1.22mV B.2.44mV C.3.66mV D.4.88mV11.周期信号的自相关函数必为()A.周期偶函数B.非周期偶函数C.周期奇函数D.非周期奇函数12.已知函数x(t)的傅里叶变换为X(f),则函数y(t)=2x(3t)的傅里叶变换为()A.2X(f3) B.23X(f3) C.23X(f) D.2X(f) 第二部分非选择题(共76分)二、填空题(本大题共12小题,每小题1分,共12分)不写解答过程,将正确的答案写在每小题的空格内。
热释电传感器报警电路.
课程设计说明书课程设计名称:模拟电路课程设计课程设计题目:热释电传感器报警电路学院名称:南昌航空大学信息工程学院专业:通信工程班级:学号:姓名:评分:教师:2016 年 4 月29 日模拟电路课程设计任务书2015-2016学年第 2学期 第 7 周- 9 周注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
题目热释电传感器报警电路内容及要求采用热释电传感器RE200B 设计电路,当有人接近传感器时,热释电传感器报警电路发出报警,无人接近时不报警,报警距离为2m 。
进度安排第7周:查阅资料,学习仿真软件,确定方案,完成原理图设计及仿真; 第8周:领元器件、仪器设备,制作、焊接、调试电路,完成系统的设计; 第9周:检查设计结果、撰写课设报告。
学生姓名:方倡廉、莫图源 指导时间:周一、周三、周四、周五 指导地点:E610室任务下达 2016 年4月11日任务下达2016 年4月29日考核方式 1.评阅 □√ 2.答辩 □ 3.实际操作 □√ 4.其它□ 指导教师刘敏 系(部)主任 徐新河摘要随着近几年我国电子技术的不断发展,许多原先的高端电子产品也逐渐步入人们的生活。
现在低廉的价格热释电红外传感器得到了很大的普及。
原本用于感应门的热释电红外传感器也进入了人们的生活安全保障中。
本次实验模拟设计了热释电传感器报警器。
传感器采用的型号为re200b,并配上其专用的芯片biss0001进行调试。
Re200b在感受到周围有人体红外的移动的同时会输出一个高电平到biss0001,同时由于9号引脚接入了大电阻固定输入高电平,biss0001检测到信号会输出高电平触发蜂鸣器。
经过分析,准备,调试后,本次的电路设计达到了课程设计的要求。
关键字:re200b、biss0001、报警、蜂鸣器目录第一章系统组成及工作原理 (1)1.1系统设计方案选择 (1)1.1.1方案一 (1)1.1.1方案二 (2)第二章电路设计 (3)2.1热释电传感器 (3)2.2BISS0001 (4)2.3报警电路 (5)第三章实验原理图及实验调试 (6)3.1实验原理图 (6)3.2实验调试 (7)第四章结论 (8)参考文献 (9)第一章系统组成及工作原理1.1 系统设计方案选择1.1.1方案一图1.1 方案一系统图示热敏电路:此电路主要由一个定值电阻(10k)及热敏电阻组成,两个电阻串联接于5V直流稳压电源上(顺序依次为VCC-热敏电阻-A脚输出电压-定值电阻-接地),在两个电阻之间接与门芯片的输入端A端。
红外热释电检测电路设计
红外热释电检测电路设计
用给定的设计部分套装元件,按要求设计出电路,画出PROTEL 电路图,并在面包板上焊接调试出来。
设计要求:按遥控器(平台/小遥控器)
①所设计电路的供电电源由通过组装板的继电器JK2控制输入,继电器吸合电源接通,继电器释放电源断开。
②所设计电路主要实现检测人体移动并发出一段时间的报警信号,检测传感器用热释电传感器器件,信号放大和处理用LM324运放。
③电路中加入光线检测电路,光强时信号触发无效,报警电路不工作,光暗时信号触发有效,报警电路正常工作。
④报警发生元件选择蜂鸣器,每次有效触发报警时间大于5秒。
图4-15 红外热释电检测电路设计电路图
LM324四运放分别构成IC(A)、IC(B)两级高倍放大器,原理见2.2节(10)热释电红外线传感器检测单元电路。
IC(C)为比较器,光敏电阻Rd与Rw3的分压构成比较电压。
Rd随光强增加而阻值下降,其暗电阻为2MΩ;在通常光照下,其亮电阻为100kΩ左右,故比较电压的大小受光照调节,随光强增加比较电压升高。
RE200B热释电红外传感器及电路说明
RE200B热释电红外传感器及电路说明热释电红外传感器(人体红外感应模块)是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。
它目前正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。
除了在我们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在更多的领域应用前景看好。
比如:在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机;电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的机构;开启监视器或自动门铃上的应用;结合摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等……。
您可以根据自己的奇思妙想,结合其它电路开发出更加优秀的新产品。
或自动化控制装置。
热释电效应同压电效应类似,是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。
热释电传感器是对温度敏感的传感器。
它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极,在传感器监测范围内温度有ΔT的变化时,热释电效应会在两个电极上会产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。
由于它的输出阻抗极高,在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。
热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,ΔT=0,则传感器无输出。
当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,则有ΔT输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出了。
所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。
由实验证明,传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜),其检测距离小于2m,而加上光学透镜后,其检测距离最大可超过7m。
这是两款采用红外专用芯片BISS0001芯片(进货批次不同,型号有可能不同,有BISS0001,LP0001,CA0001等,功能完全相同,不分型号,随机发货。
)设计的人体传感模块,它最大的优点是性能稳定可靠。
模块线路板尺寸33mm*28mm,透镜直径只有13毫米,模块厚度20毫米,体积更小,更容易嵌入其他设备。
模块采用低功耗稳压器件7133A-1,可以保证在很宽的输入电压下稳定提供3.3V的工作电压,确保模块能正常工作。
热释电红外传感器探测实验报告
本文旨在介绍热释电红外传感器的检测实验,详述热释电红外传感器检测实验的相关知识,并就实验过程中可能出现的问题提出解决方案。
一、热释电红外传感器检测实验简介热释电红外传感器检测实验是一项检测热释电红外传感器功能的实验,它利用热释电红外传感器检测热释电红外传感器的范围、灵敏度和响应时间等参数,以及在不同温度下的输出特性。
二、热释电红外传感器检测实验原理热释电红外传感器检测实验的原理是利用热释电红外传感器的变化特性,它的输出电压与温度成反比。
当温度上升时,热释电红外传感器的输出电压就会下降,反之亦然。
热释电红外传感器检测实验能够测量从一定温度到另一定温度的变化,从而确定热释电红外传感器的范围、灵敏度和响应时间等参数。
三、热释电红外传感器检测实验过程1.实验前准备:(1)校准测温仪,使其精度能达到0.1℃;(2)准备温度控制器,通过调节温度控制器来控制热释电红外传感器的温度;(3)准备热释电红外传感器,使其能够正确接入温度控制器和测温仪;(4)准备电路,使其能够正确接入热释电红外传感器,并使电路能够正确地控制热释电红外传感器的输出。
2.实验过程:(1)在温度控制器上设定起始温度,然后使用测温仪检测热释电红外传感器的输出;(2)调节温度控制器,使热释电红外传感器输出的温度持续升高,并在每个温度点记录热释电红外传感器的输出值;(3)实验结束时,对所收集的数据进行处理,以确定热释电红外传感器的范围、灵敏度和响应时间等参数。
四、热释电红外传感器检测实验可能出现的问题及解决方案(1)测温仪精度不足:可以通过校准测温仪来提高精度;(2)温度控制器不准确:可以通过调整温度控制器的设置,以确保温度的准确性;(3)热释电红外传感器的输出受干扰:可以通过屏蔽电磁波等外界因素,以确保热释电红外传感器的输出准确。
五、结论热释电红外传感器检测实验是一项重要的技术检测,它可以帮助我们了解热释电红外传感器的功能特性,从而为后续的应用提供参考。
部分习题参考答案(传感器原理及应用-第11章)
部分习题参考答案第11 章波与射线式传感器11.1 什么是超声波?其频率范围是多少?11.2 超声波在通过两种介质界面时,将会发生什么现象?11.3 超声波传感器的发射与接收分别利用什么效应,检测原理是什么?常用的超声波传感器(探头)有哪几种形式?简述超声波测距原理。
11.4 利用超声波测厚的基本方法是什么?已知超声波在工件中的声速为5640m/s,测得的时间间隔t 为22 s ,试求工件厚度11.5 利用EN555 集成器件,自行设计一超声波传感器控制的遥控开关发射电路,传感器中心频率为40kHz,遥控距离10m,绘出电路原理图,请说明电路工作原理。
11.6 红外辐射探测器分为哪两种类型?这两种探测器有哪些不同?试比较它们的优缺点。
11.7 叙述热释电效应,热释电元件如何将光信号转变为电信号输出?热释电探测器为什么只能探测调制辐射?11.8 题图11-39 为热释电元件内部结构图,请说明图中FET 是什么元件,Rg 与FET 在传感器电路中起到什么作用?11.9 试设计一个红外控制的电图 11-39扇开关自动控制电路,并叙述其工作原理。
11.10 什么是放射性同位素?辐射强度与什么有关系?11.11 试用核辐射测量方法设计一个测厚仪器系统,请画出测量系统结构原理示意图,试说明射线测量物厚的原理。
11.12 放射性探测器有哪几种?结构如何,各有什么特征?答案11.1 答:1)超声波是人耳无法听到的声波。
人耳听见的声波称机械波,频率在16Hz~20kHz,一般说话的频率范围在100Hz~8kHz 之间,低于20Hz 频率的波称为次声波,高于20kHz 频率的波称超声波,频率在300MHz~300GHz 之间的波称为微波。
2)超声波频率范围在几十千赫兹到几十兆赫兹,11.2 答:当超声波从一种介质入射到另一种介质时,在界面上会产生反射、折射和波形转换。
11.3 答:1)超声波传感器主要利用压电材料(晶体、陶瓷)的压电效应,其中超声波发射器利用逆压电效应制成发射元件,将高频电振动转换为机械振动产生超声波;超声波接收器利用正压电效应制成接收元件,将超声波机械振动转换为电信号。
实验12 热释电红外传感器
实验12组员:姓名:张凯凯学号:00094831110姓名:张超学号:00094831153姓名:俞涛学号:0009483107312.1实验目的:12.1.1、了解热释电红外传感器结构、工作原理及应用。
12.2实验设备和元件:12.2.1实验设备: 12号热释电红外传感器模块、±12V电源。
12.2.2其它设备:导线若干。
12.3实验内容:*12.3.1、利用网络或图书馆等,首先掌握热释电红外传感器原理、型号、使用方法、以及信价比等,整理成不少于3000字的说明书。
人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
其中红光的波长范围为0.62~0.76μm;紫光的波长范围为0.38~0.46μm。
比紫光光波长更短的光叫紫外线,比红光波长更长的光叫红外线最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件,红外传感器就是其中的一种。
随着现代科学技术的发展,红外线传感器的应用已经非常广泛,下面结合几个收集到的实例,介绍一下红外线传感器的应用。
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。
早在1938年,有人提出过利用热释电效应探测红外辐射,但并未受到重视,直到六十年代,随着激光、红外技术的迅速发展,才又推动了对热释电效应的研究和对热释电晶体的应用。
热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器,它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。
它目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。
除了在我们熟知的楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在更多的领域应用前景看好。
比如:在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机。
电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的机构。
开启监视器或自动门铃上的应用。
结合摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等。
您可以根据自己的奇思妙想,结合其它电路开发出更加优秀的新产品、或自动化控制装置。
传感器与检测技术试题有答案 (2)
一、名词解释(每题4分)1、电涡流效应2、霍尔效应3、光电效应二、填空(每空1分)1、热电阻传感器可分为__金属热电阻式__和___半导体热电阻式__两大类,前者简称__热电阻__,后者简称_热敏电阻_。
2、基于场的定律的传感器称为__结构型___,基于物质定律的传感器称为___物性型___。
3、传感器动态标定使用的标准激励信号分为两类:__正弦__和__阶跃__。
4、半导体材料的应变电阻效应主要基于__压阻_效应。
5、无外磁场时,霍尔元件在额定控制电流下,两霍尔电极之间的开路电势称为__不等位电势____。
6、逆压电效应又叫__电致伸缩___。
基于该效应的____发生器和_____发生器分别是超声检测和声表面波检测技术及仪器的关键器件。
7、压电陶瓷除了具有压电性,还具有__热释电效应__,因此它可制作热电传感器件而用于红外探测器中。
8、光纤的最初研究是应用于___通讯____领域。
9、将一灵敏度为0.08mV/℃的热电偶与电压表相连接,电压表接线端为25℃,若电压表读数为30mV,热电偶的热端温度为_______。
10、脉冲回波法测厚,已知超声波在工件中的声速5000m/s,测得时间间隔为18μs,工件厚度为___5000*9*10^-6=0.045m____。
11、编码器按结构形式有__直线式__编码器和_旋转式_编码器。
12、热电偶传感器的工作基础是____________,其产生的热电势包括________电势和_______电势两部分。
热电偶的___连接导体___定律是工业上运用补偿导线法进行温度补偿的理论基础;__中间温度__定律为制定分度表奠定了理论基础;__参考电极__定律简化了热电偶的选配工作。
电涡流传感器的线圈与被测物体的距离减少时,互感系数M将。
利用电涡流位移传感器测量转速时,被测轴齿盘的材料必须是导磁体。
利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量等转换成线圈或互感量的变化,这种装置称为电感式传感器。
2020年国家开放大学电大《传感器与测试技术》形成性考核附答案
《传感器与测试技术》形考1-4形考作业一一、判断题(Y对/N错)1.测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
Y2.金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。
Y3.热敏电阻传感器的应用范围很广,但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。
N4.电容式传感器的结构简单,分辨率高,但是工作可靠性差。
N5.电容式传感器可进行非接触测量,并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
Y6.电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。
Y7.电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。
N8.电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。
Y9.互感传感器本身是变压器,有一次绕组圈和二次绕组。
Y10.差动变压器结构形式较多,有变隙式、变面积式和螺线管式等,但其工作原理基本一样。
Y11.传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。
Y12.电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器。
Y 13.电阻应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
Y14.线性度是指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。
Y15.测量误差越小,传感器的精度越高。
Y16.传感器的灵敏度k等于传感器输出增量与被测量增量之比。
N17.传感器能检测到输入量最小变化量的能力称为分辨力,当分辨力以满量程输出的百分数表示时则称为分辨率。
Y18.测量转换电路首先要具有高精度,这是进行精确控制的基础。
N19.电桥是将电阻、电容、电感等参数的变化转换成电压或者电流输出的一种测量电路。
Y20.电桥有两种类型:直流电桥和交流电桥。
Y二、简答题1.传感器的输出信号通常可以分为哪两类?并举例说明。
答:1模拟式:传感器输出的是模拟电压量;2数字式:传感器输出的是数字量,如编码器式传感器。
2.传感器电路中常用的滤波器有哪些分类方法?答:模拟滤波器的选频作用,分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器;根据构成滤波器的元件类型,可分为RC、LC或晶体谐振滤波器;根据构成滤波器的电路性质,可分为有源滤波器和无源滤波器;根据滤波器所处理的信号性质,可分为模拟滤波器和数字滤波器。
传感器与检测技术重点及题目答案
传感器与检测技术重点及题⽬答案复试传感器与⾃动检测技术知识点总结⼀、填空题(每题3分)1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产⽣可⽤信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。
2、⾦属材料的应变效应是指⾦属材料在受到外⼒作⽤时,产⽣机械变形,导致其阻值发⽣变化的现象叫⾦属材料的应变效应。
3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应⼒作⽤后,其电阻率发⽣明显变化,这种现象称为压阻效应。
4、⾦属丝应变⽚和半导体应变⽚⽐较其相同点是它们都是在外界⼒作⽤下产⽣机械变形,从⽽导致材料的电阻发⽣变化。
5、⾦属丝应变⽚和半导体应变⽚⽐较其不同点是⾦属材料的应变效应以机械形变为主,材料的电阻率相对变化为辅;⽽半导体材料则正好相反,其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主,⽽机械形变为辅。
6、⾦属应变⽚的灵敏度系数是指⾦属应变⽚单位应变引起的应变⽚电阻的相对变化叫⾦属应变⽚的灵敏度系数。
7、固体受到作⽤⼒后电阻率要发⽣变化,这种现象称压阻效应。
8、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器。
9、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器。
10、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成,弹性元件⽤来感知应变,电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。
11、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成,弹性元件⽤来感知应变,电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。
12、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成,弹性元件⽤来感知应变,电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。
13、应变式传感器是利⽤电阻应变⽚将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成,弹性元件⽤来感知应变,电阻敏感元件⽤来将应变的转换为电阻的变化。
热释电传感器
实验三十一热释电传感器超低频信号放大实验一、实验目的1、了解热释电传感器的原理。
2、学习运算放大器作前置多级放大电路的应用。
二、实验内容利用运算放大器如何实现超低频信号的放大实验。
三、实验仪器传感器检测技术综合实验台、热辐射传感器实验模块、示波器、导线。
四、实验原理热释电器件是一种利用某些晶体材料的自发极化强度随温度变化而产生的热释电效应制成的新型热探测器件,它相当于一个以热电晶体为电介质的平板电容器。
热电晶体具有自发极化性质,自发极化矢量能够随着温度变化,所以入射辐射可引起电容器电容的变化,因此可利用这一特性来探测变化的辐射。
图31-1 热释电器件外形图和内部结构图热释电红外传感器内部由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部分组成。
敏感单元:其内部结构,对于不同的传感器来说,敏感单元的制作材料不同。
从原理上讲,任何发热体都会产生红外线,热释电红外传感器对红外线的敏感程度主要表现在传感器敏感单元的温度所发生的变化,而温度的变化导致电信号的产生。
所以,红外传感器只对物体的移动或运动敏感,对静止或移动很缓慢的物体不敏感,它可以抗可见光的干扰。
滤光窗:人体辐射的最强的红外线的波长正好落在滤光窗的响应波长(7um~14um)的中心。
所以,滤光窗能有效地让人体辐射的红外线通过,而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线通过,以免引起干扰。
菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。
当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。
处理电路如下:R122K R247K R3330KR522KR622KR7330K1 J2 CON1R41KR81K+5VC1104C2104E147u fU2BLM358U2ALM3581J3CON1C4104E247u f113322W4100k+5VR2422K图31-2 热释电超低频信信号放大实验处理电路五、实验注意事项1、实验操作中不要带电插拔导线,应该在熟悉原理后,按照电路图连接,检查无误后,方可打开电源进行实验。
传感器技术试卷(A)附答案
班级: 姓名: 学号: .密封线内禁止答题物联网技术概论 考试卷 卷 第 1 页 共 4 页 2021-03-16南 京 信 息 职 业 技 术 学 院 试 卷2016/2017 学年第一_学期期[末]考试卷[A ]课程名称: 传感器应用技术 考试时间:100分钟 命 题 人: 季顺宁 2016年11月 9日 审 批 人: 年 月 日 使用班级: 考试成绩:题号 一 二 三 总分 阅卷人 得分一、填空题(本题共30分,每空1分)1、一个完整的自动测控系统,一般由 、 、 和 四部分组成。
2、传感器有 、 、 组成。
3、传感器的灵敏度是指稳态标准条件下,输出 与输入 的比值。
4、要使直流电桥平衡,必须使相对桥臂的电阻值的 相等。
5、电容传感器的测量转换电路有多种,分别写出其中是__________、__________、__________等三种。
6、噪声的抑制方法有选用质量好的传感器和其他元器件、 、 、 和滤波。
7、热敏电阻可分为三种类型,即: 、、 。
8、压电材料有 、 。
9、电感传感器的基本原理是 原理。
是将被测 (如压力、位移等)转换成 的变化输出。
10、由大量等宽等间距的平行狭缝组成的光学器件称为 。
11、对于污染环境需要检测的气体有SO2、H2S 、NOX 、CO 、CO2等,因为需要定量测量,宜选用 气体传感器。
12、湿度是指物质中所含水蒸气的量,目前的湿度传感器多数是测量气氛中的水蒸气含量。
通常用 、 和 来表示。
13、完成传感器输出信号处理的各种接口电路统称为传感器 。
二、选择题(本题共30分,每空3分)1.电桥测量转换电路的作用是将传感器的参量变化为 的输出。
A 电阻B 电容C 电压D 电荷 2.测量温度不可用传感器 。
A. 热电阻B. 热电偶C. 电阻应变片D.热敏电阻 3.测量温度在1000℃以下的热电偶绝缘套管应选用 。
A .高铝绝缘套管B .粘土质绝缘套管C .刚玉绝缘套管D .橡胶绝缘套管 4.下面是电阻应变片的 测量电路A .单臂半桥式B .双臂半桥式C .单臂全桥式D .双臂全桥式 5.下面是电容式传感器的 测量电路种。
热释电红外传感器
调试步骤: 调试步骤
1. 接通电源,近距离无人体移动,以下各点电位应为: 接通电源,近距离无人体移动,以下各点电位应为: 传感器输出端( 脚):0.4 ~ 1V; 传感器输出端(2脚): ; IC2输出端:2.5V; UA:3V; UB:2V 输出端: ; ; 如果有问题请检查接线、电阻值和器件。 如果有问题请检查接线、电阻值和器件。 2. 用手在传感器附近晃动,LED1、LED2交替闪亮,则说明 用手在传感器附近晃动, 交替闪亮, 电路工作正常。 电路工作正常。
电路工作原理
3V
2V 同相放大 热释电人体红外传感器
Auf 1 = 1 + 2000 = 112.1 18 2000 = = 42.5 47
反相放大
Auf ≈ 4764
窗口比较器
Auf 2
电路工作原理
3V < 2.5V > 2V 静态3V
2V 静态时两个比较器皆输出低电平, 静态时两个比较器皆输出低电平,LED1、LED2不亮 有人体经过时,热释电人体红外传感器产生变化电压,经高倍 有人体经过时, 释电人体红外传感器产生变化电压, 放大后, 输出电压超出上(下 门限 门限, 放大后,使IC2输出电压超出上 下)门限,LED1(LED2)亮。 亮
热释电人体红外传感器的应用
一、实验目的 二、电路及工作原理 三、特殊元件 四、调试步骤 五、样板
实验目的: 实验目的 1. 了解热释电人体红外传感器的结构和基本原理; 了解热释电人体红外传感器的结构和基本原理; 2. 了解热释电人体红外传感器的应用; 了解热释电人体红外传感器的应用; 3. 熟悉集成运放的线性应用和非线性应用。 熟悉集成运放的线性应用和非线性应用。
特殊元件
滤光片 敏感元件
CH8热电式传感器含答案传感器与检测技术第2版习题及解答
第8章热电式传感器一、单项选择题一、热电偶的大体组成部份是()。
A. 热电极B. 爱惜管C. 绝缘管D. 接线盒二、在实际应用中,用作热电极的材料一样应具有的条件不包括()。
A. 物理化学性能稳固B. 温度测量范围广C. 电阻温度系数要大D. 材料的机械强度要高3、为了减小热电偶测温时的测量误差,需要进行的温度补偿方式不包括()。
A. 补偿导线法B. 电桥补偿法C. 冷端恒温法D. 差动放大法4、用热电阻测温时,热电阻在电桥中采纳三线制接法的目的是()。
A.接线方便B. 减小引线电阻转变产生的测量误差C. 减小桥路中其它电阻对热电阻的阻碍D. 减小桥路中电源对热电阻的阻碍五、目前,我国生产的铂热电阻,其初始电阻值有()。
A.30 B.50C.100 D.40六、我国生产的铜热电阻,其初始电阻R0为()。
A.50Ω B.100ΩC.10Ω D.40Ω7、目前我国利用的铂热电阻的测量范围是()A.-200~850℃ B.-50~850℃C.-200~150℃ D.-200~650℃八、我国目前利用的铜热电阻,其测量范围是()。
A.-200~150℃ B.0~150℃C.-50~150℃ D.-50~650℃九、热电偶测量温度时()A. 需加正向电压B. 需加反向电压C. 加正向、反向电压都能够D. 不需加电压10、热敏电阻测温的原理是依照它们的( )。
A.伏安特性 B.热电特性C.标称电阻值 D.测量功率1一、热电偶中热电势包括()A.感应电势 B.补偿电势C.接触电势 D.切割电势1二、用热电阻传感器测温时,常常利用的配用测量电路是()。
A.交流电桥 B.差动电桥C.直流电桥 D. 以上几种都可13、一个热电偶产生的热电势为E0,当打开其冷端串接与两热电极材料不同的第三根金属导体时,假设保证已打开的冷端两点的温度与未打开时相同,那么回路中热电势()。
A.增加 B.减小C.增加或减小不能确信 D.不变14、热电偶中产生热电势的条件有()。
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热释电传感器检测电路
工位号:成绩:
工作任务:
一、《热释电传感器检测电路》元器件检测、焊接与装配
1.《热释电传感器检测电路》焊接
根据给出的《热释电传感器检测电路》电路原理图(附图1)和元器件(附表1),正确选取元器件准确地焊接在赛场提供的印制电路板上。
要求:在印制电路板上所焊接的元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净,无毛刺;无漏、假、虚、连焊,引脚加工尺寸及成形符合工艺要求;导线长度、剥线长度符合工艺要求,芯线完好,捻线头镀锡。
其中包括:
(1)贴片焊接
(2)非贴片焊接
2.《热释电传感器检测电路》装配
根据给出的附图1《热释电传感器检测电路》电路原理图和元器件(附表1),正确选取电子元器件及功能部件准确地装配在赛场提供的印制电路板上。
要求:元器件焊接安装无错漏,元器件、导线安装及元器件上字符标示方向均应符合工艺要求;电路板上插件位置正确,接插件、紧固件安装可靠牢固地;线路板和元器件无烫伤和划伤处,整机清洁无污物。
二、装配工艺卡片编制
根据下表《装配工艺过程卡片》指定的《热释电传感器检测电路》电路元器件,完成下面装配工艺卡片的编制。
1.请把下表《装配工艺过程卡片》中的“序号(位号)”列出的各元器件,在“以上各元器件插装顺序是:”一栏中编制插装顺序(可归类处理)。
2.根据《装配工艺过程卡片》中的“图样”,在“工艺要求”一列其中的空格中填写工艺要求。
装配工艺过程卡片
三、《热释电传感器检测电路》电路工作正常
在你已经装好的《热释电传感器检测电路》,应能实现电路工作正常。
1.接上12V电源后,按下电源开关S1,电容器C8两端电压为6V,LED2电源指示灯亮,电源电路工作正常。
2.手靠近远红外传感器PIR时,经一段时间后,报警发光二极管LED1由微亮转光亮,LS1慢慢变大声。
延时及检测电路工作正常。
3.手离开远红外传感器PIR时,发光二极管LED1延时亮1分钟后熄灭,LS1也延时响1分钟后不响。
延时电路工作正常。
4.手离开远红外传感器PIR时再开机或结束停电后来电时不应出现LED1亮和LS1响。
四、《热释电传感器检测电路》电路检修
1. 要求:在给出的《热释电传感器检测电路》线路板上,已经设置了两个故障。
请你根据《热释电传感器检测电路》电路原理图和电路功能(电路功能看提供的《热释电传感器检测电路》)加以排除,故障排除后电路才能正常工作。
并请完成以下的检修报告。
故障一检修报告
2.开机延时电路包括哪些元器件?描述其工作过程。
答:开机延时电路由VT3,C7 ,R19等组成。
工作过程:开机瞬间,电解电容C7可导通,通过电阻R19,三极管VT3“b”极产生高电平而导通,将电阻R17与R18连接端的信号接入地,因此,不管热释电传感器PIR传来的什么信号都相当于接入地了,三极管VT2“b”始终为低电平,不导通,发光二极管LED1不亮,蜂鸣器不叫。
开机完成后,电容C7慢慢放电,放完电后,VT3“b”极为低电平而截止,这是热释电传感器传来的信号可以起作用了。
这样可以防止开机时LED1和蜂鸣器立即工作,起到开机延时作用,也可防止在停电后来电时造成误动作。
3.电解电容C6在电路中起什么作用?描述其工作过程。
答:电解电容C6在电路中起工作延时作用。
当手靠近热释电传感器PIR时,IC2的“7”脚由原来的高电平变为低电平。
此时C6通过VD2放电,使IC3的“2”脚变为低电平,如果“2”脚的电压比“3”脚低,则IC3的“1”脚变为高电平,三极管VT2导通,LED1亮和蜂鸣器鸣叫。
当手远离热释电传感器PIR时,IC2的B 的“7”脚为低电平,VD2截止,C6有一个充电时间(约1分钟),帮LED1和蜂鸣器延时工作1分钟。
4.测量电压
五、绘画电路原理图
内容:使用Protel 2004DXP软件,请根据赛场提供的《热释电传感器检测电路》印刷电路板,准确地画出该电路原理图,并在图中的元器件上标明它的标号和标称值(或型号)。
说明:选手在D盘根目录下以工位号为名建立文件夹(××为选手工位号,只取后两位),选手竞赛画出电路图命名为Sch××.schdoc,并存入该文件夹中。
1.按照要求存盘。
2.所有元器件,包括符号(国标)、标号和标称值(或型号)等画全。
3.元器件连线正确。
4.整体。
附图1《热释电传感器检测电路》原理图
附表1《热释电传感器检测电路》元器件表
注:在表格中“名称”旁边标有※符号的元器件,表示该元器件为贴片元器件。