中职传感器课件 9

工作任务53湿敏电阻传感器电子课件中职传感器技术及应用(高教版)(共29张PPT)

任务条件
压力、气体和湿度传感器电路是以力电、气敏、湿敏传感器为核心的测量、控制及应用电路，正确选择力电、气敏、湿敏传感器是实现压力、气体和湿度测量和控制的关键。由于力电、气敏、湿敏传感器是把压力、气体和湿度量值转换为电能信息，所以除了声电和振动类传感器，驱动电路是必需的电路。执行机构是终端，它可以采用不同的执行方式模式，一般是光、电、声、机械模式。
压力、气体和湿度的测量与控制，同样需要把这些物理量转换成电量，所以也就产生了把压力、气体和湿度的物理量转换为电量，才能完成它们的检测与控制。
任务描述
这几个物理量与上述其它物理量不一样，而是由它的量变完成检测与控制，传感器把它们的量变转换成电能。力电传感器、气敏传感器和湿敏传感器电路是由这几个的量源、转换器件和控制电路组成的，如下图所示。
根据不同的介质（如液体水、洒、饮料等，固体如矿砂、粮食等）在不同的环境条件下（如空气不同的湿度）有各种不同的电导率的原理，我们利用这种各自的特性及湿度不一样而呈现的导电特性的差异，制造出各种湿度传感器。
1.探针式湿敏传感器土壤缺水报警电路
由探针式传感器构成的土壤缺水报警电路，适用于农业、林业部门检测土壤是否缺水。电路图如下图。
VT3的基极，电位器RP1用来调节检测灵敏度。当土壤湿度正常时，温度探针式传感器探针之间的
土壤电阻很小，3kHz信号在RP1和R5产生的压降较大，信号不能使VT4工作，
因此蜂呜器BZ没有发出声音。主要原因是信号的正半周期使VT3导通，但使C5也通过VT3迅速放电，VT4截止；负半周期时，VT3截止，C5开始充电，充电时间为：t =R6×C5。这一时间常数较大，C5两端电压尚未升高到足以使VT4导通之前，正半周期又到来并使VT3导通，C5又迅速放电，结果使VT4总保持截止。二极管VD1在信号负半周期时导通，以保护VT3的基－射结不致被反向击穿。

教学课件《传感器与检测技术》 (中职 )

任务一认识传感器
三、传感器的分类和命名
有源元件
任务一认识传感器
三、传感器的分类和命名
②无源元件本身不是一个换能器。被测量直接或间接的作用引起该元件的某一电参数（电阻、电容、电感、电阻率、介电常数……）的变化，要想获得电压和电流的变化值，必须匹配测量电路和辅助电源。由于它不进行能量转换，因此一般是不可逆的。
任务一认识传感器
五、常见的传感器
2.速度、加速度传感器（1）速度传感器单位时间内位移的增量就是速度。用于检测物体运动速度的传感器称为速度传感器。速度包括线速度和角速度，与之相对应，速度传感器分成线速度传感器和角速度传感器两大类。（2）加速度传感器加速度传感器是一种能够测量物体加速度的传感器。如图所示的为两类常见的加速度传感器。
任务一认识传感器
三、传感器的分类和命名
按被测物理量性质分类的各种传感器
任务一认识传感器
三、传感器的分类和命名
2.按工作原理（转换原理）分类如电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、压电传感器……能够从基本原理上归纳传感器的共性和特性。
按工作原理分类的各种传感器
任务一认识传感器
任务一认识传感器
二、传感器的组成
3. 测量转换电路测量转换电路是把转换元件转换后的电路参量变换成易于处理、显示、记录、控制和传输的电信号。常见的测量转换电路有直流电桥、调频电路等，如图所示。
直流电桥可以将电阻的微小变化转换成输出电压的变化，可以作为如所示电阻应变片的测量转换电路。
任务一认识传感器
任务二传感器的信号调理电路（电流—电压变换）
二、放大电路
运算放大器构成的各种电压放大电路

工作任务4-1声电传感器电子课件中职传感器技术及应用(高教版)(共29张PPT)

电路工作过程由声传感器话筒MIC拾取的话音信号经C3加
到IC1的“1”脚，经放大后从“6”脚输出，经 C7分两路：一路经R6、C9加到IC2的“1”脚，经功率放大后从“6”脚输出。由C13耦合经VD1与 VD2整流，C14滤波后加到IC4的“5”脚，触发 IC4导通，从“2”“3”脚输出电源给发射电路供电。IC3得电后工作。而信号的另一路由C8加到IC3的“18”脚与“1”脚，IC3对信号进行调制后从“7”脚输出，经L2、C24谐振带通滤波后从天线ANT发射出去。
消磁电路中最后电流虽然很小，但仍然有电流通过，所产生的微弱交变磁场会对图像产生影响，而且消磁电阻长期通电发热也容易发热损坏。因此如电路图所示，采用双刀双掷开关继电器对消磁电路进行控制，只要消磁完毕后，继电器释放断开，就不会再有交变电流通过消磁线圈产生的交变磁场影响图像了。
1.话筒
传声器又称话筒，是一种声-电换能器件，可以分为电动式和静电式两种。目前在广播、电视和娱乐等方面使用的传声器，绝大多数是动圈式和静电电容式。
安装电路注意事项
（4）要按装配工艺要求进行焊接和安装；
（5）要选择合适的电源电压，不能随意变动电源的电压，否则电路不能正常工作；
（6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装。
电路组成和功能作用
电路由消磁线圈、正温度系数热敏电阻PTC、消磁电阻、继电器JK电路组成。电路主要是给彩色电视机CRT显像管在电视机开机时进行消磁。
（6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装。
电路组成和功能作用除话筒MIC外，由IC1 TA7330等元件组成
了话音信号的前置放大电路，IC2 TA7331等元件组成了功率放大电路，IC3 BA1404等元件组成了高频发射电路，由IC4 TWH8778等元件组成了电子开关电路。

中职校教育课件-项目五任务一认识光电传感器

二、知识储备
传感器技术应用
（四）光电传感器分类 4.按工作原理分类：光电效应传感器、红外热释电探测器、固态图像传感
器、光纤传感器。
红外热释电探测器是能对外界红外光辐射产生响应的光电传感器。
固态图像传感器是利用光敏元件的光电转换功能将投射到光敏单元上的光学图像转换成电信号“图像”，即将光强的空间分布转换为与光强成比例的电荷包空间分布，然后利用移位寄存器功能将这些电荷包在时钟脉冲控制实现读取与输出，形成一系列幅值不等的时钟脉冲序列，完成光图像的电转换。
二、知识储备
（四）光电传感器分类
传感器技术应用
2.按检测方式分类：对射式、镜反射式、漫反射式。
漫反射式光电传感器的发射器和接收器装在同一个装置内，但前方没有反光板。正常情况下发射器发出的光，接收器是收不到的。当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，接收器就收到光信号，输出一个开关信号。漫反射式光电传感器的检测距离不如对射式、镜反射式光电传感器，但是漫反射光电传感器的安装方式、安装位置要更方便。
二、知识储备
（四）光电传感器分类
传感器技术应用
2.按检测方式分类：对射式、镜反射式、漫反射式。
镜反射式光电传感器的发射器和接收器装在同一个装置内，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。正常情况下，发射器发出的光被反光板反射回来被接收器收到；一旦光路被检测物挡住，接收器收不到光时就动作，输出一个开关控制信号。镜反射式光电传感器的检测距离比对射传感器的检测距离稍微短一些，但是安装却比对射光传感器方便很多，可以在窄小的空间安装，只要配合安装反光镜即可。
传感器技术应用
项目五光电传感器
任务一认识光电传感器
目录

传感器(传感器教学课件)精选全文完整版

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 可编辑修改精选全文完整版传感器(传感器教学课件)传感器(传感器教学课件) 1、传感器：（1）广义：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和装置，狭义：在本教材中是指一个能将被测的非电量变换成电量的器件。

（2）、通常由敏感元件和转换元件组成。

（3）分类从应用目的角度（被测量性质）：机械量传感器：位移、速度、加速度、振动、力、尺寸热工量传感器：温度、压力、流量、物位化学量传感器：浓度、化学成分状态量传感器：颜色、透明度、磨损量、裂纹从研究目的角度（输出量性质/工作原理）：参量型传感器：电阻式、电容式、电感式（无源电参量）发电型传感器：热电偶、光电、磁电、压电等（输出电压或电流）三、检测系统组成 2、灵敏度传感器或检测系统在稳态下输出量变化和引起此变化的输入量变化的比值。

1/ 6若系统的输出和输入间有线性关系，则灵敏度 k 是一个常数。

3、测量过程：比较、示差、平衡、读数四个步骤 4、测量误差：检测结果和被测量的客观真值之间存在的差别。

（1）绝对误差仪表的指示值（测量值）与被测量真值之间的差值。

x x0 （2）相对误差仪表指示值的绝对误差与被测量真值（实际值）的比值。

我国电工仪表的准确度等级就是按照满度误差分级的。

仪表的准确度等级和基本误差实际测量时，为防止测量值超量程太多而损坏仪表，应先在大量程下测得被测量大致数值，然后选择合适的量程测量，以尽可能减小相对误差。

实际测量中，若真值未知，或测量误差不大，可用指示值代替真值计算相对误差，即示值相对误差例：现有一重约 15g 的物体待测，请从下列几个称重仪中选出最合适的一台,并做必要的计算和说明。

中职压电式传感器PPT课件

6.2 压电传感器测量电路
6.2.3 压电元件的连接
单片压电晶片难以产生足够的表面电荷，在压电式传感器中常采用两片或两片以上压电晶片组合在一起使用。由于压电晶体是有极性的，因而两片压电晶体构成的传感器有两种接法：串联和并联。
1、串联形式
Q’=Q，U’=2U，C’=C/2而串联接法输出电压大，本身电容小。适宜用于以电压作输出信号，且测量电路输入阻抗很高的地方。
6.2 压电传感器测量电路
2、并联形式
Q’=2Q，U’=U，C’=2C并联接法输出电荷大，本身电容大，时间常数大，适宜用在测量慢变信号并且以电荷作为输出量的地方。
6.2 压电传感器测量电路
6.2.3 压电元件的变形
f ＋
－ (a) 厚度变形
f －
(b) 长度变形
f
－
f
－
＋
f
ff
f
f
＋
f (c) 体积变形
前置放大器形式：
电压放大器:其输出电压与输入电压（传感器的输出电压）成正比；输出电压灵敏度受分布电容的影响；频限窄；但线路简单，成本低，性能稳定。
电荷放大器：把压电元件高内阻的电荷源变为传感器低内阻的电压源，使其输出电压与输入电荷成正比；灵敏度不受分布电容的影响，频限宽；但线路复杂，成本高，调整难。
沿X方向(电轴)的力作用产生电荷的压电效应称”纵向压电效应”；
沿Y方向的(机械轴)的力作用产生电荷的压电效应称”横向压电效应”；
沿Z方向的(光轴)的力作用时不产生压电效应。
6.1 压电传感器工作原理
石英晶体有硅离子Si4+，和氧离子O2-组成，在每一个晶体单元，硅离子和氧离子在xy平面上的投影等效为一个正六边形。

中职校教育课件-项目六任务一认识压力传感器

图6-1-1 汽车机油压力传感器
二、知识储备
（二）不同场景中压力传感器的应用
1. 在汽车上的应用有些汽车轮胎上装有胎压传感器，一般将
其安装在汽车轮胎上气门嘴的位置，用于监测汽车轮胎的气压，并将监测数据实时传送到汽车的控制显示器上。当胎压过大或出现漏气等造成气压过低时胎压传感器就会自动报警。汽车轮胎胎压传感器如图6-1-2所示。
传感器技术应用
图6-1-3 注塑模具使用的压力传感器
二、知识储备
传感器技术应用
（二）不同场景中压力传感器的应用
2. 在工业中的应用很多物流输送设备，模块化皮带分流合流分拣系统中也使用了压力传感器。将压力传感器安装在传送带两侧的固定架，收集产品在传送带上运行时产生的振动数据
。当压力异常时，压力传感器就会产生异常冲击信号，并发送至报警或后台监控系统，工作人员可实时监控，如图6-1-4所示。
传感器技术应用
02
Part One
知储备
传感器技术应用
二、知识储备
（一）压力传感器的概念及组成
传感器技术应用
• 压力传感器是通过感受压力信号，并按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出电信号的器件或装置。
• 压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。
二、知识储备
（二）不同场景中压力传感器的应用
谢谢
二、知识储备
传感器技术应用
（二）不同场景中压力传感器的应用
3. 在生活中的应用压力传感器还被广泛应用在睡眠监测上，比如智
能手环、智能手表等可穿戴设备。压力传感器是可穿戴设备中的关键元件，它可感知用户的体动和心率。人们在进行深度睡眠和浅度睡眠时，肌肉的状态有很大不同，故体动的幅度差别很大。它还可以通过感知用户的心率，记录睡眠时的心率变化，这样就可以较为准确地监测用户的睡眠质量。可穿戴设备中的压力传感器如图6-1-5所示。

中职传感器课件11 共88页PPT资料

无线火灾烟雾传感器
无线火灾烟雾传感器可以固定在墙体或者天花板上。它内部使用一节9伏层叠电池供电，工作在警戒状态时，工作电流仅为15微安，报警发射时工作电流为20毫安。当探测到初期明火或者烟雾达到一定浓度时，传感器的报警蜂鸣器立即发出90分贝的连续报警，工作指示灯快速连续闪烁，无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。无线发射器的报警距离在空旷地可以达到200米，在有阻挡的普通家庭环境中可以达到20米。
（参考南京千里通公司无线烟雾报警器资料）
无烟雾时，光敏元件接收到LED发射的恒定红外光。而在火灾发生时，烟雾进入检测室，遮挡了部分红外光，使光敏三极管的输出信号减弱，经阀值判断电路后，发出报警信号。
报警烟雾
无线烟雾报警器内部结构
可发出高分贝笛鸣声的蜂鸣器
15.11.2019
69
热释电传感器
63
自动感应灯
（参考施特朗公司资料）
15.11.2019
64
热释电传感器在智能空调中的应用
智能空调能检测出屋内是否有人，微处理器据此自动调节空调的出风量，以达到节能的目的。
上下范围左右范围
空调中，热释电传感器的菲涅尔透镜做成球形状，从而能感受到屋内一定空间角范围里是否有人，以及人是静止着还是走动着。
柔光罩下面为圆形光电池
26
光电池在动力方面的应用
太阳能赛车
太阳能硅光电池板
15.11.2019
太阳能电风扇
27
光电池在动力方面的应用（续）
住宅太阳能供电
15.11.2019
28
光电池在动力方面的应用（续）
15.11.2019

中职 传感器 课件 9