常用传感器的介绍及应用优秀课件

波器给直流迭加上一
个交流，可更精确地 控制电流
• 用变频器来对交流电机 实施调速，在世界各发 达国家已普遍使用，且 有取代直流调速的趋势。 用变频器控制电机实现 调速，可节省10％以上 的电能。在变频器中， 霍尔电流传感器的主要 作用是保护昂贵的大功 率晶体管。由于霍尔电 流传感器的响应时间短 于1μs，因此，出现过 载短路时，在晶全管未 达到极限温度之前即可 切断电源，使晶体管得 到可靠的保护，如图43 所示。
常利用某些半导体材料
（如锗、锑化铟）显著的
霍尔效应来制成直流和低 频磁场／电压变换器。
霍尔传感器
霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固， 体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功 耗小，频率高(可达1 MHz)，耐震动，不 怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐 蚀。霍尔线性器件的精度高、线性度好； 霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形 清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高 (可达μm级)。取用了各种补偿和保护措施 的霍尔器件的工作温度范围宽，可达55℃～150℃。霍尔元件应用非常广泛， 例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、 速度、加速度、角度、角速度、转数、转 速以及工作状态发生变化的时间等，转变 成电量来进行检测和控制。本文主要对翟 尔元件测量位移的诸多问题进行了研究试 验及探讨
霍尔齿轮传感器
• 差动霍尔电路制成的霍尔齿轮传感 器，广泛用于新一代的汽车智能发 动机，作为点火定时用的速度传感 器，用于ABS（汽车防抱死制动系 统）作为车速传感器等。
• ABS中，速度传感器是十分重要的 部件。在制动过程中，控制器不断 接收来自车速齿轮传感器1和车轮 转速相对应的脉冲信号并进行处理， 得到车辆的滑移率和减速信号，按 其控制逻辑及时准确地向制动压力 调节器发出指令，调节器及时准确 地作出响应，使制动气室执行充气、 保持或放气指令，调节制动器的制 动压力，以防止车轮抱死，达到抗 侧滑、甩尾，提高制动安全及制动 过程中的可驾驭性。
光电传感器
• 光电传感器是采用光电元件作为检测元件 的传感器。它首先把被测量的变化转换成 光信号的变化，然后借助光电元件进一步 将光信号转换成电信号。光电传感器一般 由光源、光学通路和光电元件三部分组成
光电传感器分类
• 光电传感器通常可分为对射型和反射型两类。 • (1) 对射型光电传感器。 由一个发光器和一个收
在汽车分电器中的应用
• 分电器 接通或断开初级电路 将点火线圈产生的高压电按照发动 机分配给各缸火花塞
• 组成：分电器是由断电器、配电器、 电容器和点火提前调节装置组成。
• 霍尔传感器片固定在定子上 ，转子 上有和气缸数目相同的叶片，当叶 片转离磁极和霍尔基层之间的气隙 时，磁场通过霍尔基层，产生霍尔 电压。当叶片转入磁极和霍尔基层 之间的气隙时，磁力线被隔断，不 能通过霍尔基层，使霍尔电压下降 为
常用传感器的介绍及应用优秀 课件
• 所谓霍尔效应，指的是这 样一种物理现象：如果把 通有电ห้องสมุดไป่ตู้i的导体放在垂直
于它的磁场中，则在导体 的两侧p1、p2会产生一电 势差uh，它与电流i及磁感 应强度b成正比，与导体厚 度d成反比，即：uh＝k （ib／d），式中k为霍尔
系数。霍尔系数越大，表
明霍尔效应越显著。人们
光电检测
• 光电检测方法具有精度高、反应快、非接 触等优点，而且可测参数多，传感器的结 构简单，形式灵活多样，因此，光电式传 感器在检测和控制中应用非常广泛。
相机自动对焦
• 用相机上的光电传感器将物体反射的光接受，根 据相机内部芯片的计算与处理，最后由电动对焦 装置对焦
• 被动式 • 接受景物自身的反光。 • 优点：不要发射系统，耗能小，易小型化。可以
在逆光下或透过玻璃对焦。 • 主动式 • 发射红外线、超声波或激光，然后接受反光。 • 优点：可以用于细线条物体和动体，也可以在低
反差，弱光下对焦。
防止工业烟尘污染
• 防止工业烟尘污染是环保的重要任务之一。为了消 除工业烟尘污染，首先要知道烟尘排放量，因此必 须对烟尘源进行监测、自动显示和超标报警。烟道 里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变 化大小来检测的。如果烟道浊度增加，光源发出的 光被烟尘颗粒的吸收和折射增加，到达光检测器的 光减少，因而光检测器输出信号的强弱便可反映烟 道浊度的变化。
光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关， 简称对射式光电开关。 • (2) 反射型光电开关。反射型光电开关把发光器 和收光器装入同一个装置内，利用反射原理完成 光电控制作用。
内光电效应器件
• 光敏电阻：光敏电阻又称光导管，为纯电 阻元件，其工作原理是基于光电导效应， 其阻值随光照增强而减小。
• 光电池：光电池是利用光生伏特效应把光 直接转变成电能的器件。由于它可把太阳 能直接变电能，因此又称为太阳能电池。
霍尔传感器的分类
• 霍尔传感器分为线性型 霍尔传感器和开关型霍
尔传感器两种。
•
（一）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，它输出模拟量。
•
（二）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。
霍尔传感器的应用
• 霍尔传感器适用于气动、液动、气缸和活 塞泵的位置测定亦可作限位开关用。当磁 性目标接近时，产生霍尔效应经放大输出 开关信号。与电感式开关比较有以下优点， 可安装在金属中，可并排紧密安装，可穿 过金属进行检测。缺点是：距离受磁场强 度的影响及检测体接近方向的 影响，有可 能出现二个工作点，固定时不允许使用铁 质材料
• 光敏二极管和光敏三极管 ：光生电势与光 电池相同，但输出电流普遍比光电池小
光电传感器 - 应用
• 光电传感器 它可用于检测直接引 起光量变化的非电量， 如光强、光照度、辐 射测温、气体成分分 析等；也可用来检测 能转换成光量变化的 其他非电量，如零件 直径、表面粗糙度、 应变、位移、振动、 速度、加速度，以及 物体的形状、工作状 态的识别等。
在等离子切割机中的应用
• 离子切割器起弧后会产 生切割电流，变化时则 产生变化磁场，利用霍 尔传感器采集并产生相 应的电压信号，传送到 高低调节器来控制割炬 的上升下降，形成一个 闭环的自动控制系统。
• 电子点焊机电源中， 霍尔电流传感器起测
量和控制作用。它的
快速响应能再现电流、
电压波形，将它们反 馈到可控整流器A、B， 可控制其输出。用斩