光电传感器与霍尔传感器.ppt

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1、光电传感器与霍尔传感器现在学习的是第1页，共25页现在学习的是第2页，共25页照相机自动测光照相机自动测光光控灯光控灯工业控制工业控制现在学习的是第3页，共25页光电池光电池 光生伏特效应指半导体材料光生伏特效应指半导体材料P-NP-N结受到光照后产生一结受到光照后产生一定方向的电动势的效应。以可见光作光源的光电池是常定方向的电动势的效应。以可见光作光源的光电池是常用的光生伏特型器件。用的光生伏特型器件。+-PN现在学习的是第4页，共25页第七节第七节 光电传感器光电传感器2 外光电效应外光电效应 外光电效应是指物质吸收光子并激发出自由电子的行为。发射出外光电效应是指物质吸收光子并激发出自由电

2、子的行为。发射出来的电子叫做光电子。来的电子叫做光电子。 光电管，光电倍增管光电管，光电倍增管现在学习的是第5页，共25页第七节第七节 光电传感器光电传感器现在学习的是第6页，共25页3.7 半导体敏感元件传感器半导体敏感元件传感器 应用应用 光电传感器在工业上的应用可归纳为辐射式光电传感器在工业上的应用可归纳为辐射式( (直直射式射式) )、吸收式、遮光式、反射式、四种基本形式。、吸收式、遮光式、反射式、四种基本形式。 现在学习的是第7页，共25页3.7 半导体敏感元件传感器半导体敏感元件传感器 现在学习的是第8页，共25页3.7 半导体敏感元件传感器半导体敏感元件传感器 现在学习的是第9页

3、，共25页3.7 半导体敏感元件传感器半导体敏感元件传感器 现在学习的是第10页，共25页3.7 半导体敏感元件传感器半导体敏感元件传感器 现在学习的是第11页，共25页3.7 半导体敏感元件传感器半导体敏感元件传感器 亮度传感器：亮度传感器：通过检测周围环境的亮度，再与内部设定值相比较通过检测周围环境的亮度，再与内部设定值相比较，调整光源的亮度和分布，有效利用自然光线，达，调整光源的亮度和分布，有效利用自然光线，达到节约电能的目的。到节约电能的目的。现在学习的是第12页，共25页HK 金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的

4、方向上将产生电动势，这种物理在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。现象称为霍尔效应。 1 1 霍尔效应霍尔效应第八节第八节 霍尔传感器霍尔传感器利用霍尔效应原理实现磁电转换，从而实现被测利用霍尔效应原理实现磁电转换，从而实现被测物理量转换为电动势的传感器。物理量转换为电动势的传感器。：霍尔灵敏度系数：霍尔灵敏度系数sinIBKVHH现在学习的是第13页，共25页磁感应强度磁感应强度B B为零时的情况为零时的情况c cd da ab b现在学习的是第14页，共25页左手定则左手定则现在学习的是第15页，共25页c cd da ab b属或半导体薄片置于磁场中，当有电流

5、流过时，在垂直于电流和磁场的方向属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。 sinIBKVHH现在学习的是第16页，共25页sinIBKVHHHHHRKdR:HRd霍尔系数；霍尔元件的电阻率；霍尔元件的载流子迁移率； ：霍尔元件的厚度为什么不用金属或绝缘体做霍尔元件材料？为什么不用金属或绝缘体做霍尔元件材料？现在学习的是第17页，共25页1. 为什么不用金属或绝缘体做霍尔元件材料？为什么不用金属或绝缘体做霍尔元件材料？2. 某一霍尔元件尺寸为某一霍尔元件尺寸为L=10mm，b=3.5mm

6、，d=1.0mm，沿垂，沿垂直直L方向通以电流方向通以电流I=1.0mA，在垂直于，在垂直于L和和b的方向加有均匀的方向加有均匀磁场磁场B=0.3T，灵敏度为，灵敏度为22V/(AT)，试求输出霍尔电势。，试求输出霍尔电势。 sinIBKVHHHHHRKdR现在学习的是第18页，共25页霍尔元件由霍尔片、四根引线和壳体组成，如图示。霍尔元件由霍尔片、四根引线和壳体组成，如图示。 现在学习的是第19页，共25页现在学习的是第20页，共25页测转角：测转角：现在学习的是第21页，共25页电流传感器电流传感器 当电流流过导线时，将在导线周围产生磁场，磁场大当电流流过导线时，将在导线周围产生磁场，磁场

7、大小与流过导线的电流大小成正比，这一磁场可以通过软磁小与流过导线的电流大小成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测。材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测。 现在学习的是第22页，共25页铁磁材料裂纹检测铁磁材料裂纹检测 NS现在学习的是第23页，共25页案例：案例：汽车速度测量汽车速度测量:现在学习的是第24页，共25页第九节第九节 传感器选用原则传感器选用原则 选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。 1 1、灵敏度、灵敏度 一般说来，传感器灵敏度越高越好，但，在确一般说来，传感器灵敏度越高越好，但，在确定灵敏度时，要考虑以下几个问题。定灵敏度时，要考虑以下几个问题。 a)a)灵敏度过高引起的干扰问题；灵敏度过高引起的干扰问题； b)b)量程范围。量程范围。 c)c)交叉灵敏度问题。交叉灵敏度问题。现在学习的是第25页，共25页