传感器第十章汇总

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第十章：第二节 磁性传感器
一、磁致伸缩效应及应用
某些磁性材料在外 磁场作用下，物理尺寸 会发生变化，去掉外磁 场后，又恢复到原来的 尺寸，这种现象称为磁 致伸缩效应。稀土超磁 致伸缩材料是目前性能 最好的超磁致伸缩材料 之一。
稀土原料
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稀土超磁致伸缩材料的应用
稀土超磁致伸缩材料可将电磁能转换 成机械能或声能（或机械位移信息或声信 息），相反也可以将机械能（或机械位移 与信息）转换成电磁能（或电磁信息）， 它是重要的能量与信息转换功能材料，可 用于制作大功率声纳传感器。
LM35/45构成的摄氏温度测量电路 及组装成的测温传感器
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在电脑中，集成温度传感器用于 CPU散热保护电路
散热风扇
集成温度IC
CPU散热片
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CPU插座
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MAX6502用于控制散热风扇的转速
场效应管 功率驱动
当CPU进行复杂运算时，风扇处于全速运行。
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（一）模拟型集成温度传感器
1.模拟型集成温度传感器
电流输出型温度 传感器能产生一个与 绝对温度成正比的电 流作为输出，AD590 是电流输出型温度传 感器的典型产品。
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AD590封装示意图
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空脚（接地）
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AD590的基本转换电路
电流-电压转换电路 （10mV/K）
第十章 新型传感器
本章学习集成温度传感器、磁 性传感器、光导纤维传感器、图像 传感器的原理以及他们的应用，还 涉及数码相机的相关知识。
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第一节 集成温度传感器
集成温度传感器（温度IC）将温度敏感 元件和放大、运算和补偿等电路采用微电子 技术和集成工艺集成在一片芯片上，从而构 成集测量、放大、电源供电回路于一体的高 性能的测温传感器。
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利用磁敏电阻制作小型探矿仪 （磁力仪）
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磁力 探矿仪 的使用
磁敏电阻 （聚四氟乙烯
封装）
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磁敏电阻小型探矿仪
上海直川信息技术有限公司研制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
的磁阻探矿仪及数据统计曲线图
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磁阻IC用于转速测量
磁力线集中 磁力线分散
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磁阻IC用于笔式验钞器
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声纳的应用
声纳 发射、 接收器
声纳反潜
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声纳反潜的原理
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磁致伸缩位移传感器（参考德国图尔克公司资料）
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磁致伸缩位移（液位）传感器，是利用磁 致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生 一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。 测量元件是一根波导管，波导管内的敏感 元件由特殊的磁致伸缩材料制成的。测量 过程是由传感器的电子室内产生电流脉冲， 该电流脉冲在波导管内传输，从而在波导 管外产生一个圆周磁场，当该磁场和套在 波导管上作为位置变化的活动磁环产生的 磁场相交时，由于磁致伸缩的作用，波导 管内会产生一个应变机械波脉冲信号，这 个应变机械波脉冲信号以固定的声音速度 传输，并很快被电子室所检测到。由于这 个应变机械波脉冲信号在波导管内的传输 时间和活动磁环与电子室之间的距离成正
增加负载电 阻的阻值可提 高输出电压。
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AD590的基本转换电路
输成出正电比压（Uo1与m热V/力K）学温度
摄输氏出温电度压成U正o与比 （100mV/℃）
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电压输出型集成温度传感器—— LM35/45
LM35/45的外形及引脚图
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电压输出型集成温度传感器 —— LM35/45
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一、集成温度传感器的测温原理
PN结的 温度特性
二极管的正向 电压降UD以 -2mV/℃ 变化
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集成温度传感器的类型
集成温度传感器可分为：模拟型集成温 度传感器和数字型集成温度传感器。模拟型 的输出信号形式有电压型和电流型两种。 电压型的灵敏度多为10mV/℃（以摄氏温度 0℃作为电压的零点），电流型的灵敏度多为 1μA/K（以绝对温度0K作为电流的零点）； 数字型又可以分为开关输出型、并行输出型、 串行输出型等几种不同的形式。
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磁致伸缩液位传感器
（参考广东康宇测控仪表公司资料）
磁致伸缩液位传 感器可靠性强、耐腐 蚀、安装方便。
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磁致伸缩液位传感器结构
信号处理单元壳体
不锈钢套管 （内有磁致伸缩线）
浮子（内有磁铁） 吃水线
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验钞笔顺着纸币上的 磁性防伪线扫描
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第十章：第三节 光导纤维传感器
光的全反射实验
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各种装饰性光导纤维
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发光 二极管产 生多种颜 色的光线， 通过光导 纤维传导 到东方明 珠球体的 表面。在 计算机控 制下，可 产生动态 图案。
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上海东方明珠
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光纤传感器外形
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光的反射、折射
当一束光线以一定的入射角θ1从介
质1射到介质2的分界面上时，一部分能 量反射回原介质；另一部分能量则透过 分界面，在另一介质内继续传播。
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光的 全反射
当减小入射角时，进入介质2的折射光与分界面的
夹角将相应减小，将导致折射波只能在介质分界面上传
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指南针只能指示 地球磁场的方向。
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地球磁场“导演”的极光（加拿大育空地
区）
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磁阻式电子罗盘
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磁敏电阻IC及其应用
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线性磁阻位置传感器
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磁敏电阻的应用
根据铁磁 物体对地磁的 扰动，可检测 车辆的存在， 可用于包括自 动开门，路况 监测，停车场 检测，车辆位 置监测，红绿 灯控制等。
磁致伸缩液位传感器的应用
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各种液位计的外形和安装比较（续）
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二、磁敏传感器
磁敏电阻：半导体材料的电阻率随磁场强度的 增强而变大，这种现象称为磁阻效应，利用磁阻效 应制成的元件称为磁敏电阻。
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磁敏电阻的应用
磁敏电阻可用于 测量地球磁场的方向 及强度的变化。