一、從檢測說起
r7tN(2;5 Mis t,H7 1、檢測是通過一定的物理方式,分辨出被測參數(shù)量病歸屬到某一范圍帶,以此來判別被測參數(shù)是否合格或參數(shù)量是否存在。測量時將被測的未知量與同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進行比較,確定被測量隊標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù),并通過數(shù)字表示出這個倍數(shù)的過程。
q% Eze @MfuV4* 在自動化和檢測領(lǐng)域,檢測的任務(wù)不僅是對成品或半成品的檢驗和測量,而且為了檢查、監(jiān)督和控制某個生產(chǎn)過程或運動對象使之處于人們選定的最佳狀況,需要隨時檢測和測量各種參量的大小和變化等情況。這種對生產(chǎn)過程和運動對象實時檢測和測量的技術(shù)又稱為工程檢測技術(shù)。
aqvt$u8 Rd5ni2-nve 測量有兩種方式:即直接測量和間接測量
/Kmzi9j+ 1sFTXl 直接測量是對被測量進行測量時,對以表讀數(shù)不經(jīng)任何運算,直接的出被測量的數(shù)值,如:用溫度計測量溫度,用萬用表測量電壓
+):t6oX| L[zg2y 間接測量是測量幾個與被測量有關(guān)的物理量,通過函數(shù)關(guān)系是計算出被測量的數(shù)值。如:功率P與電壓V和電流I有關(guān),即P=VI,通過測量到的電壓和電流,計算出功率。
bl|k6{A :uZfdu 直接測量簡單、方便,在實際中使用較多;但在無法采用直接測量方式、直接測量不方便或直接測量誤差大等情況下,可采用間接測量方式。
$!c)%qDq t<O5_}R%d 光電
傳感器與敏感器的概念
9I>+Q& /^~3Ib8Fw+ 傳感器的作用是將非電量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系得電量輸出,它本質(zhì)上是非電量系統(tǒng)與電量系統(tǒng)之間的接口。在檢測和控制過程中,傳感器是必不可少的轉(zhuǎn)換器件。從能量角度出發(fā),可將傳感器劃分為兩種類型:一類是能量控制型傳感器,也稱有源傳感器;另一類是能量轉(zhuǎn)換傳感器,也稱無源傳感器。能量控制型傳感器是指傳感器將被測量的變換轉(zhuǎn)換成電參數(shù)(如電阻、電容)的變化,傳感器需外加激勵電源,才可將被測量參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成電壓、電流的變化。而能量轉(zhuǎn)換型傳感器可直接將被測量的變化轉(zhuǎn)換成電壓、電流的變化,不需外加激勵源。
qC9$xIWq 'hl>pso. 在很多情況下,所需要測量的非電量并不是傳感器所能轉(zhuǎn)換的那種非電量,這就需要在傳感器前面加一個能夠把被測非電量轉(zhuǎn)換為該傳感器能夠接收和轉(zhuǎn)換的非電量的裝置或器件。這種能夠被測非電量轉(zhuǎn)換為可用電量的元器件或裝置成為敏感器。例如用電阻應(yīng)變片測量電壓時,就需要將應(yīng)變片粘貼到售壓力的彈性原件上,彈性原件將壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變力,應(yīng)變片再將應(yīng)變力轉(zhuǎn)換為電阻的變化。這里應(yīng)變片便是傳感器,而彈性原件便是敏感器。敏感器和傳感器隨然都可對被測非電量進行轉(zhuǎn)換,但敏感器是把被測量轉(zhuǎn)換為可用非電量,而傳感器是把被測非電量轉(zhuǎn)換為電量。
t&UPU&tY *uR&d;vg.8 2、光電傳感器是基于光電效應(yīng),將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一種傳感器,廣泛應(yīng)用于自動控制、宇航和廣播電視等各個領(lǐng)域。
_A*5BAB:h( s)$N&0\ 光電傳感器主要噢有光電二極管、光電晶體管、光敏電阻Cds、光電耦合器、繼承光電傳感器、光電池和圖像傳感器等。主要種類表如下圖所示。實際應(yīng)用時,要選擇適宜的傳感器才能達到預(yù)期的效果。大致的選用原則是:高速的光電檢測電路、寬范圍照度的照度計、超高速的
激光傳感器宜選用光電二極管;幾千赫茲的簡單脈沖光電傳感器、簡單電路中的低速脈沖光電開關(guān)宜選用光電晶體管;響應(yīng)速度雖慢,但性能良好的電阻橋式傳感器以及具有電阻性質(zhì)的光電傳感器、路燈自動亮滅電路中的光電傳感器、隨光的強弱成比例改變的可變電阻等宜選用Cds和Pbs光敏元件;旋轉(zhuǎn)編碼器、速度傳感器、超高速的激光傳感器宜選用集成光電傳感器。
gWp\?La Wjt1NfS& 光電傳感器類型 光電傳感器實例
4!Ez#\ 2Mc/ah PN結(jié) PN光電二極管(材料采用Si,Ge,GaAs)
\H$Ps9Xh ! /Z{uy PIN光電二極管(材料采用Si)
-If-c'"G @ViJJ\ 雪崩光電二極管(材料采用Si,Ge)
&sL(|>N N9r}nqCN 光電晶體管(光電達林頓管)(材料采用Si)
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