传感器论文范例

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传感器论文范例

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光电式传感器应用专业:计算机控制学号: ********** *名:***摘要在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。

由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。

这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。

关键词: 光电效应光电元件光电特性传感器分类传感器应用目录1.引言 (1)2.物理特性 (2)2.1 外光电效应 (2)2.1.1 光子假设 (2)2.2 内光电效应 (2)2.2.1 光电导效应 (2)2.2.2 光电转换元件 (3)3.光电式传感器 (4)3.1 工作原理 (4)3.2 光电传感器分类 (5)4.光电传感器应用 (5)4.1 光电传感器优点 (5)4.1.1 光电式带材跑偏检测器 (6)4.1.2 包装充填物高度检测 (6)4.1.3 光电色质检测 (7)4.1.4 烟尘浊度监测仪 (7)4.1.5 其他方面的应用 (7)5.光纤传感器 (8)5.1 基本工作原理 (8)5.2 光纤的种类与特性 (8)5.3 光纤传感器的应用 (8)结论 (9)参考文献 (10)引言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。

光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。

汽车传感器小论文.【范本模板】

汽车传感器小论文.【范本模板】

汽车传感器之车速传感器摘要:汽车电子技术是汽车工业发展的核心技术之一。

汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一,汽车传感器的使用数量和技术水平决定了汽车控制系统的性能。

本文主要介绍了汽车传感器的发展、特点,对汽车传感器中的车速传感器的工作原理、分类、应用情况等做了一个详细描述。

关键词:车速传感器;磁电式;霍尔式;光电式一、汽车传感器的发展史在20世纪60年代,汽车上仅有机油压力传感器、油量传感器和水温传感器,它们与仪表或指示灯连接。

进入70年代后,为了治理排放,又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统,因为同期出现的催化转换器、电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来维持一定的空燃比以控制排放。

80年代,防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。

今天,传感器有用来测定各种流体温度和压力(如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等的传感器;有用来确定各部分速度和位置的传感器(如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀(EGR的位置等;还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器;确定座椅位置的传感器;在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器;保护前排乘员的气囊,不仅需要较多的碰撞传感器和加速度传感器。

面对制造商提供的侧量、顶置式气囊以及更精巧的侧置头部气囊,还要增加传感器.二、汽车传感器的特点汽车传感技术是随着汽车电子的发展而发展起来的一种技术。

汽车传感器是汽车电子控制系统的输入装置,它把汽车运行过程中的各种工况信息如车速、发动机运转工况等转化成电信号输给中央控制单元,使发动机处于最佳工作状态.汽车传感器可对温度、压力、位置、转速、加速度、流量、湿度、电磁、光电、气体、振动等信息,进行实时、有效而准确的测量和控制。

由于汽车行驶环境中温度和气候条件差别极大,因此要求传感器具有极强的适应能力,能在—40℃一100℃的环境中正常工作。

现代传感器技术论文(2)

现代传感器技术论文(2)

现代传感器技术论文(2)现代传感器技术论文篇二我国传感器技术发展研究摘要: 本文通过对我国传感器发展现状进行的调查分析,指出了国内产品存在的主要问题,提出了相应的解决办法,并指出了我国传感器发展的方向。

关键词: 传感器技术现状发展方向传感器是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器件或装置,目前主要用于检测电系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制电子系统的运作提供必需的相关信息。

随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集―传感技术将日益发展,传感器将无所不在。

一、我国传感器技术发展的现状我国传感器行业发展迅速,传感器市场近些年一直持续增长,势头良好,主要应用于工业制造、汽车产品、电子通讯和专用设备,其中工业制造和汽车产品达到市场份额的三分之一。

传感器给我国的迅速发展带来了无限商机,西门子、霍尼韦尔、凯乐、横河等传感器大企业纷纷进入我国市场,这为我国工业设备制造商和汽车制造业等传感器最终消费者带来了很大便利,但也对国内传感器行业施加了很大压力。

国内传感器产品存在的主要问题是:品种少,质量较差;制造工艺技术相对落后;生产企业不掌握先进的核心制造技术;高性能传感器的科研成果转化率较低。

大力发展新型传感器已在行业内开展多年,但新型传感器的产业化速度慢仍困扰着众多传感器企业。

产品更新换代是行业持续发展的源泉,传感器正向更多领域拓展,这些领域不断增长的需求,要求新型传感器产品不断涌现。

网络的应用,IT业的迅速发展,对传感器新品提出了更多要求,适应于不同行业的传感器的研发要跟上市场潮流,并创造出新的需求。

国内传感器企业只有使传感器应用更广泛,产品不断更新,更好地适应市场需求,才能获得新的增长点。

二、我国传感器技术的发展方向为使我国的传感器技术更快地发展,针对以上存在的问题,我们必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。

传感器的原理及其应用论文范文

传感器的原理及其应用论文范文

传感器的原理及其应用1. 介绍本文将介绍传感器的原理和其在各个领域的应用。

传感器是一种用于检测和测量环境中各种物理量的设备。

它们广泛应用于工业、医疗、环境保护、军事等领域。

本文将首先介绍传感器的工作原理,然后详细讨论传感器在不同领域的应用。

2. 传感器的工作原理传感器的工作原理基于各种物理现象,如光电效应、热敏效应、压电效应等。

以下是几种常见的传感器工作原理:2.1 光电传感器光电传感器利用光电效应测量光的强度和特性。

当光照射到光电传感器上时,光会激发光电元件内的电子,产生电流。

通过测量电流的大小,可以得知光的强度和特性。

光电传感器广泛应用于自动化控制、安防和光通信等领域。

2.2 温度传感器温度传感器根据物质的热敏性质来测量温度。

常见的温度传感器包括热电偶和热电阻。

热电偶利用两种不同金属的电极在不同温度下产生电势差,从而测量温度。

热电阻则根据电阻值随温度变化的特性来测量温度。

温度传感器广泛应用于气象、工业过程控制和家用电器等领域。

2.3 压力传感器压力传感器用于测量压力的大小。

它们通过将压力转化为力或位移,再测量这些参数来得知压力。

常见的压力传感器包括电阻应变式传感器和压电传感器。

电阻应变式传感器根据压力引起的电阻变化来测量压力。

压电传感器则利用压电效应,将压力转化为电荷来测量压力。

压力传感器广泛应用于工业自动化、汽车、航空航天等领域。

2.4 气体传感器气体传感器用于检测环境中的气体浓度。

常见的气体传感器包括气敏传感器和红外线传感器。

气敏传感器基于物质与气体之间的化学反应来测量气体浓度。

红外线传感器利用气体对红外线的吸收特性来测量气体浓度。

气体传感器广泛应用于空气质量监测、工业过程控制和燃气检测等领域。

3. 传感器的应用传感器在各个领域都有广泛的应用。

以下是几个领域中传感器的应用示例:3.1 工业控制在工业控制中,传感器被用于监测和控制生产过程中的各种参数。

例如,温度传感器可用于监测设备和物料的温度,以确保生产过程的稳定性。

传感器的论文

传感器的论文

传感器的论文以下是一些与传感器相关的论文的示例:1. "A survey of wireless sensor network technologies and applications" - 这篇论文对无线传感器网络的技术和应用进行了综述,包括传感器网络结构、通信协议和应用领域。

2. "Smart sensors: innovation, challenges and applications" - 该论文讨论了智能传感器的创新、挑战和应用,介绍了智能传感器的优势以及在各个领域的应用。

3. "Design and implementation of a low-power wireless sensor network for environmental monitoring" - 这篇论文介绍了一个用于环境监测的低功耗无线传感器网络的设计和实施,包括节点设计、能耗优化和数据传输方法等方面的内容。

4. "A review of wearable sensors and systems with applications in rehabilitation" - 该论文回顾了可穿戴传感器和系统在康复领域的应用,讨论了不同类型的传感器(如加速度计、陀螺仪、电极等)及其在康复机器人和个人化医疗中的应用。

5. "Fusion of sensor data: a review of applications and challenges" - 这篇论文综述了传感器数据的融合应用和挑战,包括数据融合的方法、传感器网络的部署和应用场景等内容。

这只是一小部分与传感器相关的论文示例,因为传感器的应用领域广泛,有很多涉及到传感器技术和应用的研究可供参考。

具体选择哪篇论文取决于你感兴趣的领域和具体研究方向。

传感器课程论文(光电传感器)

传感器课程论文(光电传感器)

传感器原理及工程应用课程论文题目:光电传感器的应用学院:XXXXXXXXX学院专业:电子信息科学与技术学号:XXXXXXX:XXX成绩:光电传感器的应用XXXXXXXXXXXXXXX电子系摘要:与传统传感器相比,光电传感器利用光电原件作为检测元件,具有非接触、反应快、可测参数多、精度高、结构简单等优点,而在相关行业、领域中得到了广泛应用,随着现代电子技术的研究不断深入,新型光电传感器在性能、质量价格等方面更具有优势,本文仅就光电传感器原理,其类别与其发展等问题做探讨。

关键词:光电传感器原理分类应用与发展0引言新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。

在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

如今,传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。

可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。

1光电传感器的原理光电传感器是指能够将可见光转换成某种电量的传感器。

光电传感器的物理基础是光电效应,即光敏材料的电学特性因受到光的照射而发生变化。

光敏二极管是最常见的光传感器。

光敏二极管的外型与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入,为增加受光面积,PN结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小〔<µA〕,称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。

在外电场的作用下,光电载流子参于导电,形成比暗电流大得多的反向电流,该反向电流称为光电流。

光电流的大小与光照强度成正比,于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。

光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。

传感器的优化设计论文[5篇]

传感器的优化设计论文[5篇]

传感器的优化设计论文[5篇]第一篇:传感器的优化设计论文1结构解耦优化设计根据上面的原理可知,基于Stewart结构的六维力传感每一个支路如果只受到拉压方向的力,则测量的结果将比较准确,如果有耦合力进入该支路传感器,则由于耦合的影响,传感器的精度会降低,并且耦合因素是降低传感器精度的一个重要原因,因此,就需要设计合理的结构将耦合应力影响降到最小,从而提高测量精度。

本文在结构解耦设计上,主要在2个方面进行改进:一是尽量减少耦合力的引入;另一方面是尽量提高结构的抗耦合能力。

1.1支路去耦结构优化设计传感器维间耦合的产生是在主测量载荷作用时会伴随着非测量方向载荷的干扰影响。

根据Stewart六维力传感器的特点与工作原理,传感器耦合形式主要是各支路传感器会受到额外的弯曲和沿轴线的扭转作用。

对此,本文设计了一种支路传感器去耦结构可以很好地减小耦合扭曲、弯曲的影响。

它由球头球窝组件、十字槽链接杆部件等部分构成,如图2所示。

设计思路如下:1)将传统的球铰面接触改为锥头球窝的点接触,连接杆一端为锥状半球型,套入在半球形的窝中,基本实现点接触,这样,在对传感器施加力时,力比较集中,大大减小了杂散力的影响,提高了载荷传递的稳定性,并且通过接触面的减小降低了耦合影响。

2)在连接杆上加工可等效为弹性铰链的正交十字槽结构,当有弯曲力矩施加到支路传感器上时,由于有弹性铰链效应,弯曲力矩的影响将会大大减小,使得力传递基本上按照设计的方向进行,力的传递越集中,传感器的精度就越高。

1.2支路传感器优化设计为了提高传感器整体抗耦合性,各支路传感器结构须具有很好抗扭、抗弯曲能力。

本文根据力学分析,将板环结构改为圆环内嵌十字梁结构,圆环内嵌十字梁结构集合了板环结构线性好、输出灵敏度高、刚性好的优点,同时具备工作区应变稳定、对称、抗弯曲、抗扭转等特性。

其力学模型如图3所示。

圆环内嵌十字梁结构测量的是梁上的拉/压应力,当环受拉向或压向载荷作用时,垂直与水平直径位移方向相反,在十字梁的根部(图3(b)中1,2,3,4处)会产生弯曲和拉伸两类变形,其中拉伸应变可通过全桥接线测量,环上的弯曲应力具有很好的对称性,因此,传递到梁上的工作应变为纯拉/压应变,工作应变区如图3(b)的1,2,3,4处。

传感器原理及应用论文

传感器原理及应用论文

传感器原理及应用论文传感器是一种能够感知、接收并转换某种能量或物理量的装置,它可以将非电信号转换为电信号,或者将一种形式的能量转换为另一种形式的能量。

传感器在现代科技领域中扮演着至关重要的角色,应用范围涵盖了工业生产、医疗设备、环境监测、智能家居等诸多领域。

本文将就传感器的原理及其在各个领域的应用进行探讨。

首先,让我们来了解一下传感器的工作原理。

传感器的工作原理主要包括感受外界信息、将信息转换为可测量的信号、信号的放大和处理、最终输出结果等几个步骤。

以温度传感器为例,当温度发生变化时,传感器内部的电阻值也会相应发生变化,这样的变化会引起电路中电压、电流等参数的变化,最终被转换为数字信号输出。

而光敏传感器则是利用光电效应将光信号转换为电信号输出。

传感器的工作原理可以简单概括为“感知-转换-输出”。

其次,传感器在工业生产中的应用十分广泛。

比如在自动化生产线上,各类传感器可以监测生产过程中的温度、压力、流量等参数,实时反馈给控制系统,从而实现对生产过程的精准控制。

在机械制造领域,传感器也扮演着重要角色,比如在机床上安装位移传感器,可以实时监测工件的位置,保证加工精度。

此外,传感器在汽车制造、航空航天、化工等领域也有着广泛的应用,为工业生产提供了可靠的技术支持。

除了工业生产,传感器在医疗设备中也发挥着不可替代的作用。

例如,心率传感器可以实时监测患者的心率变化,血氧传感器可以监测血氧饱和度,体温传感器可以监测患者的体温变化。

这些传感器的应用,为医生提供了重要的生理参数,帮助医生及时了解患者的身体状况,为诊断和治疗提供了重要依据。

此外,传感器在环境监测领域也发挥着重要作用。

比如大气传感器可以监测大气中的温度、湿度、气压等参数,水质传感器可以监测水质的PH值、浊度等参数,土壤传感器可以监测土壤的湿度、养分含量等参数。

这些传感器的应用,有助于科学家们更好地了解自然环境的变化,为环境保护和资源利用提供了重要数据支持。

传感器 毕业论文

传感器 毕业论文

传感器毕业论文传感器毕业论文近年来,随着科技的快速发展和人们对智能化生活的追求,传感器作为一种重要的技术手段,逐渐成为了人们生活中不可或缺的一部分。

传感器可以将各种物理量、化学量或生物量转化为电信号,从而实现对环境的感知和监测。

在工业、医疗、农业等领域,传感器的应用越来越广泛,其重要性也日益凸显。

一、传感器的概念和分类传感器是一种能够感知并测量物理量、化学量或生物量的装置。

根据其测量原理和应用领域的不同,传感器可以分为多种类型,如温度传感器、压力传感器、光学传感器、生物传感器等。

每种传感器都有其独特的特点和应用场景。

二、传感器的工作原理和应用传感器的工作原理主要包括感知、转换和输出三个环节。

感知环节通过感知元件将被测量的物理量转化为电信号;转换环节将电信号转化为可供测量的形式;输出环节将测量结果以可读取或可处理的形式输出。

传感器的应用非常广泛,例如在工业生产中,传感器可以用于测量温度、压力、流量等参数,实现对生产过程的监控和控制;在医疗领域,传感器可以用于监测患者的生命体征,如心率、血压等,为医生提供准确的数据支持;在农业领域,传感器可以用于监测土壤湿度、气候变化等,帮助农民科学管理农田。

三、传感器的发展趋势和挑战随着科技的不断进步,传感器也在不断发展和演进。

未来的传感器将更加小型化、智能化和多功能化。

例如,微纳传感器的出现使得传感器可以更加精确地感知微小的物理量;智能传感器的出现使得传感器可以进行数据处理和分析,实现自动化控制和决策;多功能传感器的出现使得传感器可以同时感知多种物理量,提高传感器的综合性能。

然而,传感器的发展也面临着一些挑战。

例如,传感器的功耗问题,尤其是对于无线传感器网络而言,如何降低传感器的功耗,延长其使用寿命,是一个亟待解决的问题;另外,传感器的数据安全问题也需要引起重视,如何保护传感器所采集的数据不被恶意攻击和篡改,是一个重要的研究方向。

四、传感器在智能城市建设中的应用随着城市化进程的加快,智能城市建设成为了未来城市发展的重要方向。

温度传感器论文 (2)

温度传感器论文 (2)

温度传感器论文摘要本论文研究了温度传感器在工业自动化领域中的应用。

首先介绍了温度传感器的原理和分类。

然后详细讨论了温度传感器在自动化控制系统中的作用。

接着探讨了温度传感器的性能指标以及影响温度传感器精度的因素。

最后,通过实验验证了温度传感器的可靠性和精度。

引言温度是一个重要的物理量,在工业生产和实验研究中具有广泛的应用。

温度传感器作为测量温度的主要工具,其在工业自动化领域中起到了至关重要的作用。

本论文旨在研究温度传感器的原理和应用,以及其在自动化控制系统中的作用。

温度传感器的原理和分类温度传感器是一种能够将物理量(温度)转换成电信号的装置。

根据原理的不同,温度传感器可以分为电阻式温度传感器、热电偶和热敏电阻等多种类型。

电阻式温度传感器电阻式温度传感器是利用材料的温度对电阻值产生影响的原理来测量温度的。

常见的电阻式温度传感器有铂电阻温度传感器(PT100)、铜电阻温度传感器(CT100)等。

其中,PT100是一种常用的高精度温度传感器,广泛应用于温度测量领域。

热电偶热电偶是利用两种不同金属的热电效应来测量温度的。

它由两段不同金属的导线组成,两段导线的接触处称为冷端,另一端则称为热端。

当热电偶的热端与被测温度相接触时,产生的温差会在电压表上显示出热电动势,进而推算出温度。

热敏电阻热敏电阻是指在不同温度下电阻值发生变化的电阻。

常见的热敏电阻有二极管热敏电阻和热敏电阻。

热敏电阻的工作原理是基于半导体材料的特性,通过测量电阻值来间接反映温度。

温度传感器在自动化控制系统中的作用温度传感器在自动化控制系统中扮演着非常重要的角色。

它可以实时感知环境温度,并将温度信号转换为电信号输送给控制器。

控制器根据温度传感器的反馈信号来调整系统的工作状态,以达到设定温度的目标。

温度传感器的准确性和稳定性对系统的控制精度至关重要,因此选择合适的温度传感器对系统性能至关重要。

温度传感器的性能指标精度精度是指温度传感器输出值与真实温度之间的误差。

传感器原理及应用结课论文

传感器原理及应用结课论文

传感器原理及应用结课论文第一篇:传感器原理及应用结课论文《传感器原理及应用》结课论文学院: 专业: 姓名: 学号: 指导教师:1.传感器的地位和作用传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

它是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。

传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

在生活中人的五官分别产生视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉,但是在研究自然界的现象和规律及生产活动中,人的五官运动不够,这就需要传感器来检测人们的器官所不能感知的现象。

人们把与人的“五官”相似的部分称为“电五官”。

现代科学技术使人类社会进入了信息时代,来自自然界的物质信息都需要通过传感器进行采集才能获取。

如图1-1所示,人们把电子计算机比作人的大脑,把传感器比作人的五种感觉器官,执行器比作人的四肢。

尽管传感器与人的感觉器官相比还有许多不完善的地方,但传感器在诸如高温、高湿、深井、高空等环境及高精度、高可靠性、远距离、超细微等方面所表现出来的能力是人的感官所不能代替的。

传感器的作用包括信息的收集、信息数据的交换及控制信息的采集三大内容1.1传感器的应用有以下几个方面1)传感器在工业检测和自动控制系统中的应用在石油、化工、电力、钢铁、机械等工业生产中需要及时检测各种工艺参数的信息,通过电子计算机或控制器对生产过程进行自动化控制,如下图所示,传感器是任何一个自动控制系统必不可少的环节。

2)传感器在汽车中的应用目前,传感器在汽车上不只限于测量行驶速度、行驶距离、发动机旋转速度以及燃料剩余量等有关参数,而且在一些新设施中,如汽车安全气囊、防滑控制等系统,防盗、防抱死、排气循环、电子变速控制、电子燃料喷射等装置以及汽车“黑匣子”等都安装了相应的传感器。

传感器技术论文范文

传感器技术论文范文

传感器技术论文范文传感器(英文名称:transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。

这是店铺为大家整理的传感器技术论文范文,仅供参考!传感器技术论文范文篇一传感器及其概述摘要传感器(英文名称:transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。

目前,传感器转换后的信号大多是电信号,因而从狭义上讲,传感器是把外界输入的非电信号转换为电信号的装置。

【关键词】传感器种类新型1 前言传感器是测试系统的一部分,其作用类似于人类的感觉器官,也可以认为是人类感官的延伸。

人们借助传感器可以去探测那些人们无法用或不便用感官直接感知的事物,如用热电偶可以测量炽热物体的温度;用超声波换能器可以测海水深度;用红外遥感器可从高空探测地面形貌、河流状态及植被的分布等。

因此,可以说传感器是人们认识自然界事物的有力工具,是测量仪器与被测量物体之间的接口。

通常情况下,传感器处于测试装置的输入端,是测试系统的第一个环节,其性能直接影响着整个测试系统,对测试精度有很大影响。

2 传感器的分类按被测物理量的不同,可以分为位移、力、温度、流量传感器等;按工作的基础不同,可以分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器等;按信号变换特征可以分为物性型传感器和结构型传感器;根据敏感元件与被测对象直接的能量关系,可以分为能量转换型传感器与能量控制型传感器。

3 常见传感器介绍3.1 电阻应变式传感器电阻应变式传感器又叫电阻应变计,其敏感元件是电阻应变。

应变片是在用苯酚,环氧树脂等绝缘材料浸泡过的玻璃基板上,粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或金属箔制成。

敏感元件也叫敏感栅。

其具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简单等优点。

在航空、机械、建筑等各行业获得了广泛应用。

电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应,即金属导体在外力作用下产生机械形变,其电阻值随机械变形的变化而变化。

传感器综述类论文范文

传感器综述类论文范文

传感器论文1 微型化(Micro)为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致,对于传感器性能指标(包括精确性、可靠性、灵敏性等)的要求越来越严格;与此同时,传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程,因此还要求传感器必须配有标准的输出模式;而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求,所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代;后者主要由硅材料构成,具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。

1.1 由计算机辅助设计(CAD)技术和微机电系统(MEMS)技术引发的传感器微型化目前,几乎所有的传感器都在由传统的结构化生产设计向基于计算机辅助设计(CAD)的模拟式工程化设计转变,从而使设计者们能够在较短的时间内设计出低成本、高性能的新型系统,这种设计手段的巨大转变在很大程度上推动着传感器系统以更快的速度向着能够满足科技发展需求的微型化的方向发展。

对于微机电系统(MEMS)的研究工作始于20世纪60年代,其研究范畴涉及材料科学、机械控制、加工与封装工艺、电子技术以及传感器和执行器等多种学科,是一个极具前景的新兴研究领域。

MEMS的核心技术是研究微电子与微机械加工与封装技术的巧妙结合,期望能够由此而制造出体积小巧但功能强大的新型系统。

经过几十年的发展,尤其最近十多年的研究与发展,MEMS技术已经显示出了巨大的生命力,此项技术的有效采用将信息系统的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了一个新的高度。

在当前技术水平下,微切削加工技术已经可以生产出来具有不同层次的3D微型结构,从而可以生产出体积非常微小的微型传感器敏感元件,象毒气传感器、离子传感器、光电探测器这样的以硅为主要构成材料的传感/探测器都装有极好的敏感元件[1],[2]。

目前,这一类元器件已作为微型传感器的主要敏感元件被广泛应用于不同的研究领域中。

1.2 微型传感器应用现状就当前技术发展现状来看,微型传感器已经对大量不同应用领域,如航空、远距离探测、医疗及工业自动化等领域的信号探测系统产生了深远影响;目前开发并进入实用阶段的微型传感器已可以用来测量各种物理量、化学量和生物量,如位移、速度/加速度、压力、应力、应变、声、光、电、磁、热、PH值、离子浓度及生物分子浓度等 2 智能化(Smart)智能化传感器(Smart Sensor)是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。

传感器设计及应用实例论文

传感器设计及应用实例论文

传感器设计及应用实例论文引言传感器是一种能够将感知到的物理量转化成电信号或其他可以被人工智能算法处理的工程量的装置。

传感器广泛应用于各个领域,包括农业、医疗、工业等。

本文将重点讨论传感器的设计原理,以及在实际应用中的一些例子。

传感器设计原理传感器的设计原理主要包括传感元件的选择和信号处理电路的设计。

传感元件选择传感元件是传感器的核心局部,用于感知物理量的变化。

根据不同的物理量,我们可以选择不同的传感元件。

•温度传感器:常见的温度传感元件有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。

•压力传感器:压力传感元件常见的有电容传感器、压阻传感器和压电传感器等。

•光感传感器:光感传感元件有光敏电阻、光电二极管和光电三极管等。

信号处理电路设计传感器感知到的物理量往往是微小的电信号,这些信号需要经过信号处理电路进行放大、滤波和转换等处理,以便于后续的数据处理和分析。

常见的信号处理电路包括放大电路、滤波电路和模数转换电路等。

传感器应用实例在实际的应用中,传感器被广泛用于各个领域。

以下是一些传感器应用的实例。

农业领域传感器在农业领域中的应用可以提高农作物的产量和质量。

•温度传感器:用于监测土壤温度,以便根据不同的作物需要进行灌溉调控。

•湿度传感器:用于监测土壤湿度,以便根据不同作物的需水量进行合理的灌溉。

•光感传感器:用于监测光照强度,以便优化光合作用,提高作物的养分吸收效率。

医疗领域传感器在医疗领域中的应用可以提高诊断的准确性和治疗的效果。

•血压传感器:用于监测患者的血压变化,以便及时调整药物剂量和治疗方案。

•心率传感器:用于监测患者的心率,以便及时发现和处理心律失常等疾病。

•体温传感器:用于监测患者的体温,以便及时发现并处理感染等情况。

工业领域传感器在工业领域中的应用可以提高生产效率和产品质量。

•压力传感器:用于监测管道和设备的压力,以便保证平安运行。

•流量传感器:用于监测液体或气体的流量,以便控制生产中的流程和调节流量。

传感器论文——精选推荐

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传感器的作用和地位人们为了从外界获取信息,必须借助于人类特有的感官系统。

而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。

为适应这种情况,就需要传感器。

因此可以说,传感器是人类五官的重新定义。

现今世界开始进入信息时代。

在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。

因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。

在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。

现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察小到cm的粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到s的瞬间反应。

此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。

显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。

许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域内的突破。

一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。

传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。

可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。

由此可见,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。

世界各国都十分重视这一领域的发展。

相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。

CCD图像传感器机械量测量中有关形状和尺寸的信息以图像方式表达最为方便。

传感器论文

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传感器论文文章一:传感器在环境监测中的应用摘要:传感器在环境监测中起着重要的作用。

本文将从传感器的分类、原理以及在环境监测中的应用等方面进行综述。

通过对传感器的研究,可以更好地了解环境,保护生态环境。

引言:随着工业化进程的推进,环境问题已经成为全球关注的热点。

为了保护生态环境、预防和解决环境污染问题,传感器被广泛应用于环境监测中。

传感器具有监测范围广、可靠性高以及成本较低等特点,可以实时收集环境信息,为环境保护和治理工作提供数据支持。

一、传感器的分类传感器根据应用领域可以分为生物传感器、化学传感器、物理传感器和气体传感器等。

生物传感器主要用于生物领域,如生物医学和生物分析等。

化学传感器常用于环境监测中,可以检测空气中的有害物质。

物理传感器用于测量和监测物理量,如温度、压力和光强等。

气体传感器主要用于检测和测量气体成分和浓度。

二、传感器的原理传感器主要通过感知环境中的信息,并将其转化为电信号输出。

传感器一般由传感器元件和信号处理电路组成。

传感器元件负责感知环境信息,信号处理电路负责处理传感器元件输出的信号。

三、传感器在环境监测中的应用传感器在环境监测中有着广泛的应用。

例如,空气质量监测中常常使用气体传感器,可以监测和测量空气中的有害气体成分和浓度。

水质监测中可以使用化学传感器,检测水中的有毒物质和污染物。

土壤监测中可以使用物理传感器,测量土壤温度、湿度以及土壤中的有害物质含量。

此外,还可以利用传感器监测噪声、振动和辐射等环境参数。

四、传感器的优势和挑战传感器在环境监测中具有许多优势,如监测范围广、精度高、响应速度快等。

然而,传感器也面临着一些挑战,如灵敏度受环境条件影响、寿命有限以及准确度不高等。

结论:传感器在环境监测中发挥着重要的作用。

通过对传感器的分类、原理和应用等方面的综述,可以更好地了解传感器在环境监测中的作用和意义,为环境保护和治理提供数据支持。

文章二:传感器在智能交通系统中的应用摘要:传感器在智能交通系统中的应用,可以提高交通管理的效率和安全性。

传感器的工作原理及应用论文范文

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传感器的工作原理及应用1. 引言传感器是一种能够感知和测量某种物理量或化学量的装置,广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗仪器等领域。

本文将介绍传感器的工作原理以及在不同领域中的应用。

2. 传感器的工作原理传感器的工作原理主要有以下几种:2.1 电阻传感器电阻传感器是根据被测量物理量对电阻值的影响来进行测量的传感器。

它通过将被测量量与电阻值建立数学关系,从而间接测量被测量量的变化。

常见的电阻传感器有温度传感器和压力传感器。

2.2 压电传感器压电传感器是利用压电效应来进行测量的传感器。

当外力施加在压电材料上时,压电材料会产生电荷,这个电荷与外力有关。

通过测量压电材料上的电荷大小来推断外力的大小。

压电传感器广泛应用于振动测量和压力测量领域。

2.3 光电传感器光电传感器是利用光电效应来进行测量的传感器。

它通过将光信号转化为电信号来测量光的强度、光的颜色等。

光电传感器广泛应用于自动化控制、光电检测等领域。

2.4 惯性传感器惯性传感器是利用物体的惯性特性来进行测量的传感器。

它通过测量物体的加速度和角速度来推断物体的位置和姿态。

惯性传感器广泛应用于导航系统、运动跟踪系统等领域。

3. 传感器的应用传感器在各个领域中有着广泛的应用,以下列举几个常见的应用领域:3.1 工业自动化在工业生产过程中,传感器可以用来监测温度、压力、流量等物理量,从而实现自动化控制。

传感器的应用能大大提高工业生产的效率和质量。

•温度传感器用于监测设备的温度,以保证设备正常运行。

•压力传感器用于监测设备的压力,以确保设备在安全范围内运行。

•流量传感器用于监测液体或气体的流量,以强化流程控制。

3.2 环境监测传感器在环境监测领域中起着重要作用,可以监测空气质量、水质和噪音等环境信息,以提供及时的监测数据。

•气体传感器用于监测空气中的有害气体浓度,以保证室内空气质量。

•水质传感器用于监测水体中的PH值、浊度等指标,以评估水质状况。

•声音传感器用于监测噪音水平,以提供安静的工作和生活环境。

传感器的发展及应用 (论文)

传感器的发展及应用 (论文)

传感器的发展及应用 (论文)传感器的发展及应用引言概述:传感器是一种能够感知和测量环境中各种物理量的设备,随着科技的发展,传感器的应用范围越来越广泛。

本文将从五个方面详细探讨传感器的发展和应用,包括传感器的基本原理、传感器的分类、传感器的应用领域、传感器的发展趋势以及传感器的未来前景。

一、传感器的基本原理:1.1 传感器的工作原理:传感器通过感知环境中的物理量,并将其转化为电信号进行测量。

常见的工作原理包括电阻、电容、电感、压力、光电等。

1.2 传感器的信号转换:传感器将感知到的物理量转化为电信号,常用的信号转换方式有模拟信号转换和数字信号转换。

1.3 传感器的灵敏度和精度:传感器的灵敏度是指传感器对物理量变化的敏感程度,精度是指传感器测量结果与真实值之间的偏差。

二、传感器的分类:2.1 按测量物理量分类:传感器可以根据测量的物理量进行分类,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

2.2 按工作原理分类:传感器还可以按照工作原理进行分类,如电阻传感器、电容传感器、光电传感器等。

2.3 按应用领域分类:传感器还可以根据应用领域进行分类,如工业传感器、医疗传感器、环境传感器等。

三、传感器的应用领域:3.1 工业自动化:传感器在工业自动化中起着至关重要的作用,如温度传感器用于控制工业生产中的温度,压力传感器用于监测工业设备的压力。

3.2 智能家居:随着智能家居的兴起,传感器在家庭中的应用越来越广泛,如光照传感器用于智能灯光控制,湿度传感器用于智能空调控制。

3.3 环境监测:传感器在环境监测中起到了重要的作用,如气体传感器用于检测空气中的有害气体浓度,水质传感器用于监测水质的污染程度。

四、传感器的发展趋势:4.1 小型化和集成化:传感器的发展趋势是朝着小型化和集成化方向发展,以满足现代化设备对传感器的需求。

4.2 多模态传感:多模态传感是未来传感器的发展方向,即一个传感器可以同时感知多种物理量。

4.3 智能化和自适应:传感器未来的发展将更加智能化和自适应,能够根据环境变化自动调整工作参数。

传感器论文范文大全

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传感器论文范文大全篇一:机器人传感器论文机器人技术基础论文学校: 班级:学生:机器人传感器摘要:机器人的控制系统相当于人类大脑,执行机构相当于人类四肢,传感器相当于人类的五官。

因此,要让机器人像人一样接收和处理外界信息,机器人传感器技术是机器人智能化的重要体现。

Abstract:Robot control system is equivalent to the human brain, actuators equivalent to human limbs, sensor is equivalent to the human facial features. Therefore, to make robots like people receive and process information from outside, robot sensor technology is the important embodiment of intelligent robots. 关键词:机器人传感器内部外部正文:传感器是机器人完成感觉的必要手段,通过传感器的感觉作用,将机器人自身的相关特性或相关物体的特性转化为机器人执行某项功能时所需要的信息。

根据传感器在机器人上应用的目的和使用范围不同,可分为内部传感器和外部传感器。

内部传感器用于检测机器人自身状态(如手臂间角度、机器人运动工程中的位置、速度和加速度等);外部传感器用于检测机器人所处的外部环境和对象状况等,如抓取对象的形状、空间位置、有没有障碍、物体是否滑落等。

机器人用内、外传感器分类传感器位置速度加速度检测内容位置、角度速度加速度接触把握力荷重触觉分布压力多元力力矩滑动接近接近觉间隔倾斜平面位置视觉距离形状缺陷听觉嗅觉味觉声音超声波气体成分味道检测器件电位器、直线感应同步器角度式电位器、光电编码器测速发电机、增量式码盘压电式加速度传感器压阻式加速度传感器限制开关应变计、半导体感压元件弹簧变位测量器导电橡胶、感压高分子材料应变计、半导体感压元件压阻元件、马达电流计光学旋转检测器、光纤应用位置移动检测角度变化检测速度检测加速度检测动作顺序控制把握力控制张力控制、指压控制姿势、形状判别装配力控制协调控制滑动判定、力控制光电开关、LED、红外、激光动作顺序控制光电晶体管、光电二极管电磁线圈、超声波传感器摄像机、位置传感器测距仪线图像传感器画图像传感器麦克风超声波传感器气体传感器、射线传感器离子敏感器、PH计障碍物躲避轨迹移动控制、探索位置决定、控制移动控制物体识别、判别检查,异常检测语言控制(人机接口)导航化学成分探测机器人传感器的要求和选择机器人传感器的选择取决于机器人工作需要和应用特点,对机器人感觉系统的要求时选择传感器的基本依据。

传感器技术论文

传感器技术论文

传感器技术论文传感器是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转化为有用信号的器件或装置。

这是店铺为大家整理的传感器技术论文,仅供参考!传感器技术论文篇一常用传感器技术浅析传感器是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转化为有用信号的器件或装置。

传感器的静态特性主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度。

本文将从这些方面对物理传感器、光纤传感器、仿生传感器、红外传感器、电磁传感器等传感器件进行对比浅析,让读者对常用的传感器有简单的认识。

【关键词】传感器器件静态特性传感器是一种常见的却又很重要的器件,它是感受规定的被测量的各种量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置。

对于传感器来说,按照输入的状态,输入可以分成静态量和动态量。

我们可以根据在各个值的稳定状态下,输出量和输入量的关系得到传感器的静态特性。

传感器的静态特性的主要指标有线性度、迟滞、重复性、灵敏度和准确度等。

传感器的动态特性则指的是对于输入量随着时间变化的响应特性。

动态特性通常采用传递函数等自动控制的模型来描述。

通常,传感器接收到的信号都有微弱的低频信号,外界的干扰有的时候的幅度能够超过被测量的信号,因此消除串入的噪声就成为了一项关键的传感器技术。

1 物理传感器通过对作用过程中的物理反馈,如对电流的变化、压力的增减、温度的高低等物理量的检测,然后把这些特定的物理量转化为我们方便处理的信号变量,就是我们所说的物理传感器。

常用的物理传感器有光电式传感器、压电传感器、压阻式传感器、热电式传感器、光导纤维传感器等。

我们以常用的光电式传感器为例,它可以把光信号转变成为电信号,也可以把其他的物理信号转变成光信号。

它的原理是利用物质的光电效应:由于光照的作用,物质上的载流子会发生变化,从而导致物质的内部的电位发生变化,改变物质整体的导电性。

物理传感器在现实生活中有着非常广泛的应用,举个简单的使用在生物医学的研究领域的示例。

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光电式传感器应用专业:计算机控制学号: ********** *名:***摘要在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。

由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。

这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。

关键词: 光电效应光电元件光电特性传感器分类传感器应用目录1.引言 (1)2.物理特性 (2)2.1 外光电效应 (2)2.1.1 光子假设 (2)2.2 内光电效应 (2)2.2.1 光电导效应 (2)2.2.2 光电转换元件 (3)3.光电式传感器 (4)3.1 工作原理 (4)3.2 光电传感器分类 (5)4.光电传感器应用 (5)4.1 光电传感器优点 (5)4.1.1 光电式带材跑偏检测器 (6)4.1.2 包装充填物高度检测 (6)4.1.3 光电色质检测 (7)4.1.4 烟尘浊度监测仪 (7)4.1.5 其他方面的应用 (7)5.光纤传感器 (8)5.1 基本工作原理 (8)5.2 光纤的种类与特性 (8)5.3 光纤传感器的应用 (8)结论 (9)参考文献 (10)引言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。

光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。

光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。

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。

光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。

近年来,新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。

2.物理特性2.1外光电效应2.1.1光子假设1887年,赫兹发现光电效应,爱因斯坦第一个成功解释光电效应。

爱因斯坦根据普朗克量子假说而进一步提出的光量子,即光子概念,对光电效应研究做出了决定性的贡献。

爱因斯坦光子假说的核心思想是:表面上看起来连续的光波是量子化的。

单色光由大量不连续的光子组成。

若单色光频率为n,那么每个光子的能量为E=hv, 动量为。

由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是:(1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。

每个光子的能量为E = hv,动量为。

由N个光子组成的光子流,能量为N hv。

(2) 光与物质相互作用,即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。

根据能量守恒定律,约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动能,所以对于电子应有:2.2 内光电效应光电传感器通常是指能敏感到由紫外线到红外线光的光能量,并能将光能转化成电信号的器件。

其工作原理是基于一些物质的光电效应。

光电效应:当具有一定能量E的光子投射到某些物质的表面时,具有辐射能量的微粒将透过受光的表面层,赋予这些物质的电子以附加能量,或者改变物质的电阻大小,或者使其产生电动势,导致与其相连接的闭合回路中电流的变化,从而实现了光—电转换过程。

在光线作用下能使物体电阻率改变的称为内光电效应。

属于内光电效应的光电转换元件有光敏电阻以及由光敏电阻制成的光导管等。

2.2.1光电导效应光照变化引起半导体材料电导变化的现象称光电导效应(又称为光电效应、光敏效应),即光电导效应是光照射到某些物体上后,引起其电性能变化的一类光致电改变现象的总称。

当光照射到半导体材料时,材料吸收光子的能量,使非传导态电子变为传导态电子,引起载流子浓度增大,因而导致材料电导率增大。

在光线作用下,对于半导体材料吸收了入射光子能量,若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度,就激发出电子-空穴对,使载流子浓度增加,半导体的导电性增加,阻值减低,这种现象称为光电导效应。

光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。

2.2.2光电转换元件光电转换元件的种类很多,常用的元件有光电管,光敏电阻,光电池等。

限于篇幅这里我们着重讲解光电管的有关特性。

1.光电管光电管的特性主要取决于光电极的材料,其基本的特性是光谱特性,光电特性和伏安特性。

①光谱特性用单位辐射通量不同波长的光分别照射光电管,在光电管上产生大小不同的光电流。

这里,光电流I与光波波长λ的关系曲线称为光谱特性曲线,又称频谱特性。

对于不同波长区域的光,应选用不同光电阴极的光电管。

此外在测量与控制技术中,光电管可以担负人眼不能胜任的工作。

②光电特性光电管在固定阳极电压下,光通量与光电流 (阳极电流)之间的关系称为光电特性。

图4—34为光电管的光电特性曲线。

从图4—34可知,光电管的光电特性基本上呈线性关系,直线的斜率为其灵敏度。

③伏安特性光电管在光通量一定的情况下,阳极电压与阳极电流的关系称为伏安特性。

图4—35为光电管的伏安特性曲线。

在阳极电压大于50V时,光电流开始饱和,阳极电流近于常数,而与电压无关。

真空光电管一般工作于伏安特性的饱和部分,内阻达几百兆欧。

3.光电式传感器3.1工作原理由光通量对光电元件的作用原理[1]不同所制成的光学测控系统是多种多样的,按光电元件(光学测控系统)输出量性质可分二类,即模拟式光电传感器和脉冲(开关)式光电传感器.模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流,它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量(检测目标物体)方法可分为透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻档)三大类.所谓透射式是指被测物体放在光路中,恒光源发出的光能量穿过被测物,部份被吸收后,透射光投射到光电元件上;所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上,再从被测物体表面反射后投射到光电元件上;所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部份,使投射刭光电元件上的光通量改变,改变的程度与被测物体在光路位置有关.光敏二极管是最常见的光传感器。

光敏二极管的外型与一般二极管一样,只是它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口,以便于光线射入,为增加受光面积,PN 结的面积做得较大,光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相串联,当无光照时,它与普通二极管一样,反向电流很小(<µA),称为光敏二极管的暗电流;当有光照时,载流子被激发,产生电子-空穴,称为光电载流子。

在外电场的作用下,光电载流子参于导电,形成比暗电流大得多的反向电流,该反向电流称为光电流。

光电流的大小与光照强度成正比,于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。

光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。

光敏三级管的外型与一般三极管相差不大,一般光敏三极管只引出两个极——发射极和集电极,基极不引出,管壳同样开窗口,以便光线射入。

为增大光照,基区面积做得很大,发射区较小,入射光主要被基区吸收。

工作时集电结反偏,发射结正偏。

在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比一般三极管的穿透电流还小;当有光照时,激发大量的电子-空穴对,使得基极产生的电流Ib增大,此刻流过管子的电流称为光电流,集电极电流Ic=(1+β)Ib,可见光电三极管要比光电二极管具有更高的灵敏度。

3.2光电传感器分类1.槽开光电开关把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。

发光器能发出红外光或可见光,在无阻情况下光接收器能收到光。

但当被检测物体从槽中通过时,光被遮挡,光电开关便动作。

输出一个开关控制信号,切断或接通负载电流,从而完成一次控制动作。

槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。

2.对射式光电开光若把发光器和收光器分离开,就可使检测距离加大。

由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为以射分离式光电开光,简称对射式光电开关。

它的检测距离可达几米乃至几十米。

使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧,检测物通过时阻挡光路,收光器就动作输出一个开关控制信号。

3.反光板反射式光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内,在它的前方装一块反光板,利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。

正常情况下,发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到;一旦光路被检测物挡住,收光器收不到光时,光电开关就动作,输出一个开关控制信号。

4.扩散反射式光电开关它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器,但前方没有反光板。

正常情况下发光器发出的光收光器是收不到的;当检测物通过时挡住了光,并把光部分反射回来,收光器就收到光信号,输出一个开关控制信号。

5.光纤式光电开关把发光器发出的光用光纤引导到检测点,再把检测到的光信号用光纤引导到光接收器就组成光纤式光电开关。

按动作方式的不同,光纤式光电开关也可分成对射式、反光板反射式、扩散反射式等多种类型。

4.光电传感器的应用4.1光电传感器优点光电传感器是采用光电元件作为检测元件,首先把被测量的变化转变为信号的变化,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3部分组成。

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,体积小。

近年来,随着光电技术的发展,光电传感器已成为系列产品,其品种及产量日益增加,用户可根据需要选用各种规格产品,在各种轻工自动机上获得广泛的应用。

4.1.1光电式带材跑偏检测器带材跑偏检测器用来检测带型材料在加工中偏离正确位置的大小及方向,从而为纠偏控制电路提供纠偏信号,主要用于印染、送纸、胶片、磁带生产过程中。

光电式带材跑偏检测器原理如图1所示。

光源发出的光线经过透镜1会聚为平行光束,投向透镜2,随后被会聚到光敏电阻上。

在平行光束到达透镜2的途中,有部分光线受到被测带材的遮挡,使传到光敏电阻的光通量减少。

图4-1 带材跑偏检测器工作原理图2为测量电路简图。

R1、R2是同型号的光敏电阻。

R1作为测量元件装在带材下方,R2用遮光罩罩住,起温度补偿作用。

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