《传感器培训》课件.ppt

光电传感器,半导体光电位移传感器核心器件是光电半导体敏感器件PSD，随入射光位置不同输出信号大小不同，x与位移有关。,光源可以通过小孔，形成光点或用透镜聚焦。为减小背景光干扰，可以在系统中加装背景光补偿电路。,传感器培训,第二部 分颜色传感器及霍尔传感器,颜色传感器,类型具有滤色器的分立型光电二极管 三至四个光电二极管组合在一块芯片上，将红、绿、蓝滤色器至于光电二极管的表面，跨阻抗放大器独立的将每个光电二极管的输出馈送到A/D转换器中。灵活性是因为能够使放大器的增益和带宽以及A/D转换器的速度和分辨率等进行调整，,颜色传感器,类型集成光-电压转换器 将用于单一色彩谱带的一个光电二极管、滤色器和跨阻抗放大器组合在一块芯片上，再将元件的输出馈送到一个外部A/D转换器中。节约空间，降低了安装成本，但失去了调整的灵活性。,颜色传感器,TSLB257TSLG257TSLR257的外形和等效电路。能够将光强度转换为输出电压，在片内集成了颜色滤波器、光敏二极管、运算放大器和反馈元件，采用2.7505V单电源供电，输出约在之间。,颜色传感器,类型集成光-频率转换器 将光强度直接转换为频率分别与红绿蓝通道的红绿蓝光分量的强度成正比的一个脉冲序列。该脉冲序列可以直接提供给微处理器，因而无需A/D转换。外加一个没有滤波器的“干净”传感器，可以使任何不均匀照度进行平均的效果。取消了跨阻抗放大器和A/D转换器，信号便于远传并可直接与微处理器连接，抗噪性能高。,颜色传感器,TCS230可编程颜色光-频率转换器，是可编程彩色光到频率的转换器。其输出信号是数字量，可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入可以直接与微处理器或其他逻辑电路连接。,此外还有TCS3404CS/TS3414CS数字颜色光传感器等,霍尔传感器,原理与结构,霍尔传感器,霍尔元件的连接 为了得到较大的霍尔电压可以把几个霍尔元件输出串联起来，但必须注意控制电流应该并联，如图A所示。,如果将霍尔输出端并联，其内阻可降低一半，但输出电压并不增加。,霍尔传感器,若输出信号小，则可用差分放大器放大，如图所示。,零位误差的克服与补偿 霍尔元件的零位误差包括不等位电压、寄生直流电压、感应电压及自励磁场零电压。不等位电势是在磁场为零时，霍尔元件的输出电压。,霍尔传感器,霍尔传感器,霍尔传感器的类型现在使用的霍尔传感器既有单独的霍尔元件，也有集成制作的霍尔传感器。霍尔元件如H-300B高灵敏度霍尔元件、THS型霍尔传感器、OH型砷化镓霍尔元件等。其中砷化镓材料构成的霍尔传感器电子迁移率高，禁带宽，其温度特性、霍尔电压对磁场的线性度和测量精度也比锑化铟材料的霍尔元件好。,霍尔传感器,集成的霍尔传感器将霍尔元件与测量电路集成在一起，从而形成放大的输出电压。集成型的霍尔传感器有开关型和线性型两种，,霍尔传感器,各类霍尔接近开关如图，当永磁材料制成的感应体接近感应面达到动作距离之内时，即可发出检测信号，驱动继电器或逻辑门等。它可以完成的检测包括位置控制、加工尺寸控制、自动计数、液位控制，转速检测等各种功能。,霍尔传感器,DN型霍尔传感器包括线性型和开关型，其输出方式也有不同的选择，如表34-5。,霍尔传感器,集成霍尔器件UGN(S)3019T的内部结构和引脚排列图,集电极开路输出可以连续输出几十毫安的电流，用来直接控制继电器、可控硅、LED和灯等负载，有输出自举电路，也可直接与逻辑电路连接。,集电极开路输出霍尔器件的用法,霍尔传感器,应用,1）霍尔微位移传感器,霍尔传感器,2）霍尔压力传感器,3）霍尔数字转速计,UGN-3020,UGN-3030，其电源电压为4.5-25V，对磁感应强度B要求不高。也可用国产CS837,CS6837,电源电压为10V。CS839,cs6839，其电源电压为18V。,