光电传感器与霍尔传感器讲稿.ppt

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1、光电传感器与霍尔传感器第一页，讲稿共二十五页哦第二页，讲稿共二十五页哦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第三页，讲稿共二十五页哦光电池光电池 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用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。的光生伏特型器件。+-PN第四页，讲稿共二十五页哦第七节第七节 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。发射出来的

2、电子叫做光电子。射出来的电子叫做光电子。光电管，光电倍增管光电管，光电倍增管第五页，讲稿共二十五页哦第七节第七节 光电传感器光电传感器第六页，讲稿共二十五页哦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(直射直射式式)、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。第七页，讲稿共二十五页哦3.7 半导体敏感元件传感器半导体敏感元件传感器 第八页，讲稿共二十五页哦3.7 半导体敏感元件传感器半导体敏感元件传感器 第九页，讲稿共二十五页哦3.7 半导体敏感元件传感器半导体敏感

3、元件传感器 第十页，讲稿共二十五页哦3.7 半导体敏感元件传感器半导体敏感元件传感器 第十一页，讲稿共二十五页哦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。第十二页，讲稿共二十五页哦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方向上将产生电动势，这种，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势

4、，这种物理现象称为霍尔效应。物理现象称为霍尔效应。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第十三页，讲稿共二十五页哦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第十四页，讲稿共二十五页哦左手定则左手定则第十五页，讲稿共二十五页哦c cd da ab b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属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在

5、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第十六页，讲稿共二十五页哦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？第十七页，讲稿共二十五页哦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，d=1.0mm，沿垂直，沿垂直L方向通以电流方向通以电流I=1.0mA，在垂直于，在垂直于

6、L和和b的方向加有均匀磁场的方向加有均匀磁场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第十八页，讲稿共二十五页哦霍尔元件由霍尔片、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。第十九页，讲稿共二十五页哦第二十页，讲稿共二十五页哦测转角：测转角：第二十一页，讲稿共二十五页哦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，磁场大小当电流流过导线时，将在导线周围产生磁场，磁场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材料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

7、来聚集，然后用霍尔器件进行检测。来聚集，然后用霍尔器件进行检测。第二十二页，讲稿共二十五页哦铁磁材料裂纹检测铁磁材料裂纹检测 NS第二十三页，讲稿共二十五页哦案例：案例：汽车速度测量汽车速度测量:第二十四页，讲稿共二十五页哦第九节第九节 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，在确定灵一般说来，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。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。第二十五页，讲稿共二十五页哦