各个传感器的波形图

各个传感器的波形图
各个传感器的波形图

各个传感器的波形图

车速传感器

车速传感器检测电控汽车的车速,控制电脑用这个输入信号来控制发动机怠速,自动变速器的变扭器锁止,自动变速器换档及发动机冷却风扇的开闭和巡航定速等其它功能。车速传感器的输出信号可以是磁电式交流信号,也可以是霍尔式数字信号或者是光电式数字信号,车速传感器通常安装在驱动桥壳或变速器壳内,车速传感器信号线通常装在屏蔽的外套内,这是为了消除有高压电火线及车载电话或其他电子设备产生的电磁及射频干扰,用于保证电子通讯不产生中断,防止造成驾驶性能变差或其他问题,在汽车上磁电式及光电式传感器是应用最多的两种车速传感器,在欧洲、北美和亚洲的各种汽车上比较广泛采用磁电式传感器来进行车速(VSS)、曲轴转角(CKP)和凸轮轴转角(CMP)的控制,同时还可以用它来感受其它转动部位的速度和位置信号等,例如压缩机离合器等。

1)磁电式车速成传感器,参见图16。

磁电式车速传感器是一个模拟交流信号发生器,它们产生交变电流信号,通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。这两个线圈接线柱是传感器输出的端子,当由铁质制成的环状翼轮(有时称为磁组轮)转动经过传感器

时,线圈里将产生交流电压信号。

磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲,其形状是一样的。输出信号的振幅(峰对峰电压)与磁组轮的转速成正比(车速),信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。传感器磁芯与磁组轮间的气隙大小对传感器的输入信号的幅度影响极大,如果在磁组轮上去掉一个或多个齿就可以产生同步脉冲来确定上止点的位置。这会引起输出信号频率的改变,而在齿减少时输出信号幅度也会改变,发动机控制电脑或点火模块正是靠这个同步脉冲信号来确定触发电火时间或燃油喷射时刻的。

测试步骤

可以将系统驱动轮顶起,来模拟行驶时的条件,也可以将汽车示波器的测试线加长,在行驶中进行测试。

波形结果

车轮转动后,波形信号在示波器显示中心处的零伏平线上开始上下跳动,并随着车速的提高跳动越来越高。波形显示与例子十分相似,这个波形是在大约30英里/小时的速度下记录的,它又不像交流信号波形,车速传感器产生的波形与曲轴和凸轮轴传感器的波形的形状特征十分相似的。

通常,波形在零伏线上下的跳变是非常对称的,车速传感器的信号的振幅随车速增加。速度越快波形幅值就越高,而且车速增加,波形频率也将增加,示波器将显示有较多的波形震荡。

确定振幅、频率和形状等关键的尺度是正确的、可重复的、有规则的、可预测的。这是指波峰的幅值正常,两脉冲间的时间不变,形状是不变的且可预测的,尖峰高低不平是因传感器的磁芯与磁组轮相碰所引起的,这可能是有传感器的轴衬或传动部件不圆造成的,尖峰丢失是损坏缺点的磁组轮造成的。

不同型式的传感器,其波形的峰值电压和形状有轻微的差异,另外由于传感器内部是一个线圈,所以故障是与温度有关的,在大多数情况下波形会变得短很多,变形也很大,同时还可能设定故障码(DTC),故障在示波器上显示的摇动线束,这可以更进一步确定磁电式传感器是造成故障的根本原因,车速传感器信号输出最常见的故障是根本不产生信号,但如果驾驶汽车时波形是齐直的直线,那么应该先检查示波器和传感器的连线,确定电路有没有对地搭铁,确认零部件能否转动(塑料齿轮有没有咬死等)确认传感器气隙是否正常,然后再断定传感器。

2)霍尔式车速传感器,参见图17。

霍尔效应传感器(开关)在汽车应用中是十分特殊的,这主要是由于变速器周围空间位置冲突,霍尔效应传感器是固体传感器,它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上,用于开关点火和燃油喷射电路触发,它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。

霍尔效应传感器或开关,由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成,一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙,在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器,而没有窗口的部分则中断磁场,因此,叶片转子窗口的作用是开关磁场,使霍尔效应象开关一样地打开或关闭,这就是一些汽车厂商将霍尔效应传感器和其它类似电子设备称为霍尔开关的原因,该组件实际上是一个开关设备,而它的关键功能部件是霍尔效应传感器。

测试步骤

将驱动轮顶起模拟行使状态,也可以将汽车示波测试线加长进行行驶的测试。

波形结果

当车轮开始转动时,霍尔效应传感器开始产生一连串的信号,脉冲的个数将随着车速增加而增加,与图例相像,这是大约30英里/小时时记录的,车速传感器的脉冲信号频率将随车速的增加而增加,但位置的占空比在任何速度下保持恒定不变。车速传感器越高,在示波器上的波形脉冲也就越多。

确认从一个脉冲到另一个脉冲的幅度,频率和形状是一致的,这就是说幅度够大通常等于传感器的供电电

压,两脉冲间隔一致,形状一致,且与预期的相同。

确定波形的频率与车速同步,并且占空比决无变化,还要观察如下内容:观察波形的一致性,检查波形顶部和底部尖角。

观察幅度的一致性:波形高度应相等,因为给传感器的供电电压是不变的。有些实例表明波形底部或顶部有缺口或不规则。

这里关键是波形的稳定性不变,若波形对地电位过高,则说明电阻过大或传感器接地不良。

观察由行驶性能问题的产生和故障码出现而诱发的波形异常,这样可以确定与顾客反映的故障或行驶性能故障产生的根本原因直接有关信号问题。

虽然霍尔效应传感器一般设计能在高至150℃温度下运行,但它们的工作仍然会受到温度的影响,许多霍尔效应传感器在一定的温度下(冷或热)会失效。

如果示波器显示波形不正常,检查被干扰的线或连接不良的线束,检查示波器和连线,并确定有关部件转动正常(如:输出轴、传感器转轴等)。

当示波器显示故障时,摇动线束,这可以提供进一步判断,以确认霍尔效应传感器是否是故障的根本原因。

3)光电式车速传感器,参见图

18。

光电式车速传感器是固态的光电半导体传感器,它由带孔的转盘两个光导体纤维,一个发光二极管,一个作为光传感器的光电三极管组成。

一个以光电三极管为基础的放大器为发动机控制电脑或点火模块提供足够功率的信号,光电三极管和放大器产生数字输出信号(开关脉冲)。发光二极管透过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接收。转盘上间断的孔可以开闭照射到光电三极管上的光源,进而触发光电三极管和放大器,使之像开关一样地打开或关闭输出信号。

从示波器上观察光电式车速传感器输出波形的方法与霍尔式车速传感器完全一样,只是光电传感器有一个弱点即它们对油或赃物在光通过转盘传递的干涉十分敏感,所以光电传感器的功能元件通常被设计成密封得十分好,但损坏的分电器或密封垫容器在使用中会使油或赃物进入敏感区域,这会引起行驶性能问题并产生故障码。

温度传感器

大多数燃油温度传感器(FT)、发动机冷却水温传感器(ECT)和进气温度传感器(IAT)是以相同的方式工作的,其测量方法也相同,大数ECT、IAT和FT传感器都是一个负温度系数的热敏电阻,也就是说它是一个两线式模拟传感器,这种传感器的电阻随着传感器温度的增加而减小,也有的传感器外壳接地,因此它只有一

条信号线。

这些传感器由控制电脑提供5V参考电源供电,同时它们将与温度成比例的电压反送给控制电脑(PCM)。典型的FT、ECT和IAT传感器的电阻变化范围是在-40℃时约为10KΩ,在130℃时约为50Ω。

1)燃油温度传感器,参见图9。

燃油温度传感器(FT)通常检测发动机的燃油管道中的温度,当用示波器或万用表测量燃油温度传感器时,你所读出的是NTC电阻两端的电压降,当较低温度时传感器两端电阻及电压降比较高,而温度高时,传感器电阻及两端电压降则变低。

试验方法:

除了故障与温度有关外,应从发动机完全冷的状况下开始测试,当得到故障与温度有关时,从被怀疑的温度范围开始可能是比较好的方法。

起动发动机,然后加速至2500rpm,并保持,让示波器中的波形从左向右在屏幕上完全显示出来,定住波形,停止检测,这时传感器已经通过了汽车全部的运行范围,如果故障是间或发生在行驶中,这可能还将有必要在路试中测试。

传感器的电压显示范围在3V到5V以下(当发动机完全冷时),在运行温度范围内大到下降1V-2V,这个直

流(DC)信号的判定的关键尺度是电压幅度,这个传感器在任何温度下都应该发出平稳幅度的电压信号。

当燃油温度传感器开路时将出现向上直到参考电压值的峰尖;

当燃油温度传感器对地短路时将出现向下直到接地电压值的峰尖。

2)进气温度传感器,参见图

10。

进气温度传感器通常用于检测进气管中的空气温度,当用示波器或万用表测试时,从表中读出的是传感器热敏电阻两端电压降,进气温度低时,传感器电阻值及电压降就高,进气温度高时传感器的电阻值和电压降就低。

试验方法:

除非发现的故障依赖于温度,否则应在发动机完全冷的情况下开始测试工作,用这种方法,可以更好地从怀疑有故障的温度段开始测试。

起动发动机加速至2500rpm,稳住转速看示波器屏幕上波形从左端开始直到右端结束,示波器上时间轴每格5秒钟,总共一次记录传感器工作为50秒钟,将屏幕上的波形定住,停止测试。

此时传感器已经通过从完全冷的发动机到全部的工作范围,测试进气温度传感器另一种方法是用喷射清洗剂或水喷雾器喷射传感器,这样会使传感器降温,当打开点火开关,发动机又转动的情况下,喷射传感器

其波形电压会向上升。

波形结果:

按照制造厂的资料确定输出电压范围,通常传感器的电压应在3V-5V(完全冷车状态)之间,在运行温度范围内电压降大约在1V-2V左右,这个直流信号的关键是电压幅度,在各种不温度下传感器必须给出对应的输出电压信号。

当IAT电路开路时将出现电压向上直到接地电压值的蜂尖;

当IAT电路对地短路时将出现电压向下直到参考电压值为零。

3)冷却水温度传感器,参见图11。

大多数在80年代和更新的轿车上的燃料温度(FT),发动机冷却水温度(ECT)和进气温度(IAT)传感器以相同的工作,所以试验步骤相似,大多数发动机冷却水温度、进气温度和燃料温度传感器是负温度效应的热敏元件。这意味着它们主要是当温度增加时电阻减少的二线模拟传感器。一些传感器用它们自已的外壳作为接地,所以,他们只有一根线--单线。

温度传感器用5伏参考电源信号供电,向控制电脑返回与温度成正比的电压信号,发动机冷却水温度传感器通常探测在水套中的发动机冷却水的温度。当你将示波器或数字万用表与从温度传感器来的信号相接时,你读的是传感器的负温度效应的电阻上的电位降,要记住的是,当它们冷时,它们的电阻(和电压)是大的,

当它们热的,它们的电阻(和电压)是低的。

典型地,燃料温度、进气温度和冷却剂温度传感器电阻阻值范围从在-40℃时约10KΩ至130℃时约50Ω。

测试传感器

如果你正观察的问题与温度有关,可以从全冷态的发动机开始试验步骤。如果故障与温度的变化无关,可以直接从怀疑的温度范围(从顾客处了解到的等)开始试验是较好的。起动发动机,在2500rpm下保持节气门不变,直至轨迹从屏幕的左侧至屏幕右侧,在每分度6秒下,看起来好象不变,但这仅仅10分钟后按示波器上RUN/HOLD按钮以冻结显示上的波形,传感器现已通过整个运行范围,从全冷态至正常工作温度。

波形结果:

检查制造商的规范手册以得到精确的电压范围,通常冷车时传感器的电压应在3V-5V到(全冷态)之间,然后随着发动机运转减少至运行正常温度时的1伏左右。直流信号的判定性度量是幅度。在任何给定温度下,好的传感器必须产生稳定的反馈信号,发动机冷却剂温度电路的开路将使电压波形出现向上的尖峰(到参考电压值),发动机冷却水温度电路的闭路将产生向下尖峰(到接地值)。

缩短时基轴扭速至200毫秒/分度(200MS/D)或更短对捕获在正常采集方式下快速和间歇性故障是有用的。

一些1985和更新的克莱斯勒和通用生产的轿车在125华氏度时(约1.25伏)串进一个1K欧电阻回路。这使得波形先开始呈约1.25伏。形成一向上的阶越。波形上跳至3.7伏。然后继续下降至完全升温,电压约2伏。通常对一些1985和更新的克莱斯勒和通用生产的轿车这是正常的,所以当第一次看到它时,如果发动运行得好,检查轿车制造规范资料,资料也许会证明电阻开关插入的方法。

节气门位置传感器

节气门位置传感器是安装在节气门轴上的用来检测节气门开度的传感器,它有两种类型:一种是模拟节气门位置传感器,另一种是开关式节气门位置传感器。

1)模拟式节气门位置传感器,参见图

12。

模拟式节气门位置传感器(TPS)是一个可变电阻(电位计),它告诉电脑节气门的位置,大多数节气门位置传感器包含与节气门轴相联的滑动触点臂,该触点臂在绕可动触点的轴放置的电阻材料段上滑动。

节气门位置传感器是一个三线传感器。其中一线从电脑的传感器电源引来的5V电压对传感器电阻材料供电,另一线连接电阻材料的另一端为传感器提供接地。第三根线连至传感器的可动触点,提供信号输出至电脑,电阻材料上每点的电压,由可动触点探测,并与节气门角度成正比。

这是一个重要的传感器,因为电脑用它的信号来计算发动机负荷,点火时间,排气再循环控制,怠速控制和像变速器换挡点那样的其他参数。一个坏的节气门体位置传感器会引起加速滞后和怠速问题,以及驾驶性能问题和排放试验失败等。

几乎所有轿车制造商生产的节气门位置传感器以相同方式运行,所以这个示波器初设定和试验步骤应适合于大多数厂家和型号的三线节气门位置传感器,通常节气门位置传感器在节气门关时产生约低于1伏的电压信号,在油门全开时产生约低于5伏的电压信号。

测试传感器

打开点火开关,发动机不运转,慢慢地让油门从关到全开,并重新返回至关油门。反复这个过程几次。慢慢地做,所以波形像例子中铺开在显示屏上。

翻阅制造商规范手册,以得到精确度的电压范围,通常传感器的电压应从怠速的的低于1伏到油门全开时的低于5伏,波形上不应有任何断裂,对地尖峰或大跌落。特到应注意在前1/4油门运动中的波形,这是在驾驶中最常用到传感器碳膜的部分,传感器的前1/8至1/3的皮膜通常首先磨损。

4.0升吉普车切诺基有两个节气门位置传感器,一个用于电脑,另一个用于变速器控制。发动机节气门位置传感器来的信号与变速器节气门位置传感器操作相对应。变速器节气门位置传感器在怠速运转时产生低于5伏的电压,在节气门全开时变到低于1伏,有一些你也许会碰到的其他情况。

2)模拟式节气门故障波形,参见图

13。

一辆轿车在节气门转动到小于半开处会猛窜动,然后又正常了。从传感器捕获的节气门位置传感器波形将间歇性地波动。传感器不是每次节气门开或关时都表现有毛病。有时甚至会良好地工作半小时。

测试传感器

打开点火开关,不运转发动机,慢慢地让节气门从关到全开,并重新返回至节气门,气门全关,反复这个过程几次。慢慢地做,波形像例子中的显示在显示屏上是较好的。

如是传感器是坏的话,翻阅制造商规范手册,以得到精确的电压范围,通常传感器的电压应从怠速时的低于1伏到油门全开的的低于5伏,波形上不应有任何断裂,对地尖峰或大跌落。特别应注意达到的2.8伏处的波形;这是传感器的炭膜容易损坏或断裂的部分。

在传感器中磨损或断裂的炭膜不能向电脑提供正确的油门位置信息。所以电脑不能为发动机计算正确的混合气命令,引起驾驶性能问题。

3)开关式节气门位置传感器

开关式节气门位置传感器是由两个开关触点构成一个旋转开关,一个常闭触点构成怠速开关,节气门处在怠速位置是:它位于闭合状态,将发动机控制电脑的怠速输入信号端子接地搭铁,发动机控制电脑接到这个信号后,即可使发动机进入怠速闭环控制,或者控制发动机在“倒拖”状态时停止喷射燃油,另一个常开触点节气门开度达到全负荷状态时,将发动机控制电脑的全负荷输入信号端接地搭铁。发动机控制电脑接到这个信号后,即可使发动机进入全负荷加浓控制状态。

开关式节气门位置传感器的旋转臂与节气门轴相联,并随节气门一起转动,它是一个三线传感器。

进气压力传感器(MAP)

除了福特的进气压力传感器以外,几乎所有的进气压力传感器的输出信号都是模拟的。福特的进气压力传感器输出信号是数字信号,在用示波器测试进气压力传感器时,模拟信号和数字的设定和检测步骤是不同的。

1)模拟输出进气压力传感器,参见图7。

模拟式进气压力传感器在发动机感测到的真空度直接对应产生可变的电压输出信号。它是一个三线传感器,有5V参考电源,其中两条线是参考电源的正负极,另一条是给电脑的输出信号。

试验方法一

关闭所有附属电气设备,起动发动机,并使其怠速运转,怠速稳定后,检查怠速输出信号电压(图7中左侧波形)。做加速和减速试验,应有类似图中的波形出现。

·将发动机转速从怠速增加到油门全开(加速过程中油门缓中速打开),并持续到2秒钟,不宜超速。

·再减速回到怠速状况,持需约2秒钟;

·再急加速至油门全开,然后再回到怠速;

·将波形定位在屏幕上,观察波形并与波形图比较。

也可以用手动真空泵对其进行抽真空测试,观察真空表读数值与输出电压信号的对应关系。

波形结果:

从汽车资料中可查到各种不同车型在不同的真空度下的输出电压值,将这些参数与示波器显示的波形进

行比较。通常进气压力传感器的输出电压在怠速是1.25V,当节气门全开时略低于5V,全减速时接近0V。

大多数空气压力传感器在真空度高时(全减速是24英寸汞柱)产生低的电压信号(接近0V),而真空值低时(全负荷时接近3英寸汞柱)产生高的电压信号(接近5V),也有些进气压力传感器设计成相反方式,即当真空度增高时输出电压也增高。

当进气压力传感器有故障时,可以查阅维修手册,波形的幅度应保持在接近特定的真空度范围内,波形幅度的变化不应有较大的偏差。当传感器输出电压不能随发动机真空值变化时,在波形图上可明显看出来,同时发动机将不能正常工作。

有些克莱斯勒汽车的进气压力传感器在损坏时,不论真空度如何变化输出电压不变。

有些系统像克莱斯勒汽车通常显示出许多电子杂波,甚至在NORMAL采集方式。在波形上还有许多杂波,通常四缸发动机有杂波,因为在两个进气行程间真空波动比较多,通用汽车进气压力传感器杂波最少。

如果波形杂乱或干扰太大,不用担心。因为这些杂波在传送到控制电脑后,控制电脑中的信号处理电路会清除杂波干扰。

2)福特数字输出进气压力传感器,参见图

8。

从八十年代初到九十年代许多福特和林肯汽车上都安装数字式进气压力传感器。

这种压力传感器产生的是频率调制式数字信号,它的频率随进气真空而改变,当没有真空时输出信号频率为160HZ,怠速时真空度为19英寸汞柱,它产生约150HZ的输出,检测时应按照维修手册中的资料来确定真空度和输出频率信号关系,数字输出进气压力传感器也是一个三线传感器,用5V电源给它供电。

试验方法:

打开点火开关,但不起动发动机,用手动真空泵给进气压力传感器施加不同的真空度,并观察示波器的波形显示。

确定判定参数:幅值、频率、形状是相同的,精确性和重复性好,幅值接近5V,频率随真空度变化,形状(方波)保持不变;

确定在给定真空度的条件下,传感器能发出正确的频率信号。

波形结果:

波形的幅值应该是满5V的脉冲,同时形状正确,例如波形稳定、矩形主角正确、上升沿垂直。频率与对应的真空度应符合维修资料给定的值。

可能的缺陷和参数值的偏差主要是不正确频率值,脉冲宽度变短,不正常尖峰等。

车速传感器(防抱死系统)

防抱死系统车轮速度传感器是交流信号发生器,这就是说它们产生交流电流信号,防抱死系统车轮速度传感器是模拟传感器,这些传感器安装在轮盘内侧或前轴上,它们是两线传感器,而两线常封装于屏蔽编织线的导管中,这是因为它们的信号有些敏感,用电子术语说,容易被高压线,轿车电话或轿车上其它电子设备来的电磁或射频干扰。从安全的立场上看,防抱死系统车轮速度传感器更是十分重要的。电磁干扰和射频会扰乱信号的标准度量,并使“电子通讯”中断。它会使防抱死系统失效或设定诊断故障码(DTC)。

如果电磁干扰或射频在错误的时间扰乱该传感器信号,这会引起防抱死系统失效,在这里的编织屏蔽保证在防抱死系统传感器和防抱死系统控制电脑间的“电子通讯”不中断,在测试控制电脑发出的信号时,不能损坏线的外表屏蔽,或可以试着测试接线柱。

两个最常见的探测转轴的方法是用磁电式或光电式传感器,在许多北美,亚洲和欧洲生产的轿车和卡车上,从最便宜的型号到最豪华的,都用磁阻或磁感应传感器来探测防抱死系统的车轮速度,它们也可以用来传感其他转动部件的速度或位置,例轿车速度传感器,曲轴和凸轮轴位置传感器等。

它们通常由线圈,带两个端子的软棒状磁体构成。它们的两个线圈接头是传感器的输出端子,当一环状齿轮(有时称为尺度轮)使铁质金属转动通过传感器时,它在线圈中感应出一电压。在环状轮上单一的齿型会产生单一的正弦形状的输出。振幅(峰值电压)与尺度度轮的转速成正比(轮毂或轴)。信号的频率是基于磁阻器的转动速度,传感器的磁舌和磁阻器轮之间的气隙对传感器信号幅度有大的影响。

测试传感器,参见图

15

如果传感器安在驱动轮上,将轮子抬高地面以模拟转动动条件。如果传感器不安在转动轮上,用示波器探头线延长在转动时从前盖移到传感器,用千斤顶上抬轮子,用手转动轮子是一种选择,但开动轿车是最好的方法。

波形结果

当轮子开始转动时,在示波器中部的水平直线开始在零线的上下摆动,当转速增加时,摆动将越来越高。与本例十分相似的波形将近出现。这个波形是在约20公里/小时时记录的,它不像一些其他交流信号发生器波形,(例曲轴和凸轮轴位置传感器)但十分像轿车速度传感器,防抱死系统车轮速度传感器形成的波形形状看上去都相似,通常摆动(波形的“上”“下”)相互对应于零线,零线的上和下十分符合对称关系。

当轿车加速时,轮速传感器的交流信号幅值增加。速度越快,波形越高,当每小时公里数增加时,频率增加,意味着在示波器显示上有较多的摆动。确定振幅、频率、形状的标准度量正确。重复性好,并与预见的一致,这意味峰值的幅度应足够,两个脉冲间的时间不变,形状不变且可预见,锯齿形尖峰由传感器磁体碰击轮壳上的磁阻环所致,这是因轮轴承磨损或轴弯曲所造成,尖峰的缺少表明磁阻环物理损坏。

不同型式的传感器峰值电压将有些改变,另外,由于传感器的整体部分是线圈,或绕组,它的损坏与温度或振动有关,在大多数情况下,波形将变短很多或十分无组织,同时设定DTC(诊断码),通常最普通的防抱死系统轮速传感器的损坏是传感器根本不产生信号,但是,如果波形是好的,检查传感器和示波器连线,确定回路没有接地,检查传感器的气隙是否正确,肯定旋转的部件在转动(磁阻环存在等);然后再对传感器判断

爆震传感器

爆震传感器是交流信号发生器,但它们与其他大多数汽车交流信号发生器大不相同,除了像磁电式曲轴和凸轮轴位置传感器一样探测转轴的速度和位置,它们也探测振动或机械压力。与定子和磁阻器不同,它们通常是压电装置。它们能感知机械压力或振动(例如发动机起爆震时能产生交流电压)的特殊材料构成。

点火过早,排气再循环不良,低标号燃油等原因引起的发动机爆震会造成发动机损坏。爆震传感器向电脑(有的通过点控制模诀)提供爆震信号,使得电脑能重新调整点火正时以阻止进一步爆震。它们实际上是充当点火正时反馈控制循环的“氧传感器”角色。

爆震传感器安放在发动机体或汽缸的不同但置。当振动或敲缸发生时,它产生一个小电压峰值,敲缸或振动越大。爆震传感器产主峰值就越大。一定高的频率表明是爆震或敲缸,爆震传感器通常设计成测量5至15千赫范围的频率。当控制单元接收到这些频率时,电脑重修正点火正时,以阻止继续爆震,爆震传感器通常十分耐用。所以传感器只会因本身失效而损坏。

测试传感器方法1,参见图

14。

对发动机加载,看示波器显示。

波形结果

波形的峰值电压(峰高度或振幅)和频率(振荷的次数)将随发动机的负载和每分钟转速而增加,如果发动机因点火过早、燃烧温度不正常、排气再循环不正常流动等引起爆燃或敲击声,其幅度和频率也增加。

为做关于爆震传感器的试验,必须改变示波器的电压分度至50毫伏/分度。

测试传感器方法2

打开点火开关,不起动发动机,用一些金属物敲击发动机(在传感器附近地方)。

在敲击发动机体之后,紧接着在示波器显示上应有一振动,敲击越重,振动幅度就越大。

从一种型式的传感器至下一种传感器的峰值电压将有些变化。爆震传感器是极耐用的。最普通的爆振传感器失效的方式是传感器根本不产生信号--这通常是因为某些东西碰伤,它会造成传感器物理损坏(在传感器内晶体断裂,这就是使它不能使用)。

波形显示只是一条直线,但如果你转动发动机或敲击传感器时的波形是平线,检查传感器和示波器的连接,确定该回路没有接地,然后再判断传感器。

空气流量计(MAF)按结构原理可分为翼板式、热丝式、卡门涡旋式及电压位计式等几种,按信号输出类型又分为数字式和模拟式两种。

1)翼板式空气流量计,参见图1。

BOSCH翼板式空气流量计主要有两种:一种是随着空气流量的增加输出信号的电压升高,另一种是当空气流量加大时输出信号电压降低,这两种类型属于模拟电压量输出。

翼板式空气流量计的核心是一个可变电阻(电位计),它与空气翼板同轴连接,当空气流动的翼板也随之开启,随着翼板的开启角度变化,可变电阻(电位计)也随之转动。

翼板式空气流量计是一个三线传感器,其中两条是参考电压的正负端,另一条是可变电阻器的滑动触点臂,它向电脑提供与翼板转动角度成正比的输出电压信号。急加速时,翼板在空气流动动压作用下,超过正常摆动角度的过量信号,这就为控制电脑提供混合气加浓的控制信号。

这是一个非常重要的传感器,因为控制电脑依据这个信号来计算发动机负荷、点火正时、排气再循环控制及发动机怠速控制和其他参数,不良的空气流量计会造成喘振和怠速不良,以及发动机性能和排放问题。

试验方法一:

关闭所有附属电气设备,起动发动机,并使其怠速运转,当怠速稳定后,检查怠速时输出信号电压(图1中左侧波形)。做加速和减速试验,应有类似图中的波形出现。

·将发动机转速从怠速加至油门全开,(加速时不宜太急)油门全开后持续2秒钟,但不要使发动机超速运转;

·再将发动机降至怠速运转,并保持2秒钟;

·再从怠速急加速发动机至油门全开,然后再收油门使发动机回至怠速;

·定住波形去察看机器。

波形结果(方法一)

测量出的电压值波形可以参照维修资料进行对比分析,正常翼板式空气流量计怠速时输出电压约为1V,油门全开的应超过4V,全减速(急抬油门)的输出电压并不是非常快地从全加速电压回到怠速电压,通常(除TOYOTA汽车外)翼板式空气流量计的输出电压都是随空气流量的增加而升高的,波形的幅值在气流不变时应保持稳定,一定的空气流量应有相对的输出电压,当输出电压与气流不符时可以从波形图中检查出来,而发生这种情况将使发动机的工作状况明显地受到影响。

试验方法二:

打开点火开关(ON),不起动发动机,用手推动翼板式空气流量计的翼板,当翼板式空气流量计可变电阻器的碳轨有小的磨损时,波形中就会有间断性的毛刺,用这个方法比前一种方法更容易发现可变电阻器(电位计)的磨损点,但这只是对翼板式空气流量计的元件测试,它不能帮助你整体地测量进气系统(进气度歧管工作等等)或发动机运转时翼板间歇性卡着等故障。

在急加速时波形中的小尖峰是由于翼板过量摆动造成的,控制电脑正是根据这一点来判定加速加浓信号。

2)BOSCH热丝式空气流量计,参见图

超声波传感器测距原理

芀一、超声波测距原理 肅超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的 同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为v ,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差△t ,就可以计算出发射点距障碍物的距离S , 即: 膂S = v·△t /2 ① 芀这就是所谓的时间差测距法。 蝿由于超声波也是一种声波, 其声速C与温度有关,表1列出了几种不同温度下的声速。在使用时,如果温度变化不大, 则可认为声速是基本不变的。常温下超声波的传播速度是334 米/秒,但其传播速度V 易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大,如温度每升高1 ℃, 声速增加约0. 6 米/ 秒。如果测距精度要求很高, 则应通过温度补偿的方法加以校正(本系统正是采用了温度补偿的方法)。已知现场环境温度T 时, 超声波传播速度V 的计算公式为: 螅V = 331.45 + 0.607T ② 芄 声 速 确 定

后, 只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理。 薂二、系统硬件电路设计 腿图2 超声波测距仪系统框图 蒆基于单片机的超声波测距仪框图如图 2 所示。该系统由单片机定时器产生 40KHZ 的频率信号、超声波传感器、接收处理电路和显示电路等构成。单片机 是整个系统的核心部件,它协调和控制各部分电路的工作。工作过程:开机,单 片机复位,然后控制程序使单片机输出载波为40kHz 的10 个脉冲信号加到超声 波传感器上,使超声波发射器发射超声波。当第一个超声波脉冲群发射结束后, 单片机片内计数器开始计数,在检测到第一个回波脉冲的瞬间,计数器停止计数, 这样就得到了从发射到接收的时间差△t;根据公式①、②计算出被测距离,由显示装置显示出来。下面分别介绍各部分电路: 莅1 、超声波发射电路 螀超声波发射电路如图3所示,89C51 通过外部引脚P1.0 输出脉冲宽度为250 μ s , 40kHz 的10 个脉冲串通过超声波驱动电路以推挽方式加到超声波传感器而发 射出超声波。由于超声波的传播距离与它的振幅成正比,为了使测距范围足够远, 可对振荡信号进行功率放大后再加在超声波传感器上。 薈图3中T为超声波传感器,是超声波测距系统中的重要器件。利用逆压电效应 将加在其上的电信号转换为超声机械波向外辐射; 利用压电效应可以将作用在它 上面的机械振动转换为相应的电信号, 从而起到能量转换的作用。市售的超声 波传感器有专用型和兼用型,专用型就是发送器用作发送超声波,接收器用作接

红外线传感器工作原理和技术参数

红外线传感器工作原理和技术参数 人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为~μm;紫光的波长范围为~μm。比紫光光波长更短的光叫紫外线,比红光波长更长的光叫红外线 最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件,红外传感器就是其中的一种。随着现代科学技术的发展,红外线传感器的应用已经非常广泛,下面结合几个实例,简单介绍一下红外线传感器的应用。 人体热释电红外传感器和应用介绍 被动式热释电红外探头的工作原理及特性: 一般人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,电后续电路经检验处理后即可产生报警信号。 1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。 2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲尼尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。 3)被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。 4)一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。 5)菲尼尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。 在电子防盗、人体探测器领域中,被动式热释电红外探测器的应用非常广泛,因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。 红外线遥控鼠标器中的传感器 在机械式鼠标器底部有一个露出一部分的塑胶小球,当鼠标器在操作桌面上移动时,小球随之转动,在鼠标器内部装有三个滚轴与小球接触,其中有两个分别是X轴方向和Y轴方向滚轴,用来分别测量X轴方向和Y轴方向的移动量,另一个是空轴,仅起支撑作用。拖动鼠标器时,由于小球带动三个滚轴转动,X轴方向和Y轴方向滚轴又各带动一个转轴(称为译码轮)转动。译码轮(见图1)的两侧分别装有红外发光二极管和光敏传感器,组成光电耦合器。光敏传感器内部沿垂直方向排列有两个光敏晶体管A和B,如图2所示。由于译码轮有间隙,故当译码轮转动时,红外发光二极管发出的红外线时而照在光敏传感器上,时而被阻断,从而使光敏传感器输出脉冲信号。光敏晶体管A和B被安放的位置使得其光照和阻断的时间有差异,从而产生的脉冲A和脉冲B有一定的相位差,利用这种方法,就能测出鼠标器的拖动方向 照相机中的红外线传感器――夜视功能 红外夜视,就是在夜视状态下,数码摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体,关掉红外滤光镜,不再阻挡红外线进入CCD,红外线经物体反射后进入镜头进行成像,这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像,而不是可见光反射所成的影像,即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。索尼数码摄像机首创了红外线夜视摄影功能,能够在全黑环境下进行拍摄,甚至连肉眼也不能分辨清楚的物体,现在也可以清晰地拍摄下来。这种夜视的特点是可以在完全没有光线的条件下进行拍摄,但由于采用的是红外摄影,无法进行彩色的还原,所以拍摄出来的画面是单色的,影像会变绿。不久之后,索尼又推出了拥有超级红外线夜视摄功能的数码摄像机,红外线功能的慢速快门为2段选择,超级红外线夜摄功能的慢速快门为自动调节,可以获得更好的影像效果。举一个大家都见过的例子,在美国空袭伊拉克时,

超声波传感器设计报告

重庆三峡职业学院 智能电子产品设计与制作实训报告项目名称超声波传感器 班级13级应用电子技术1班 姓名___________________________ 学号___________________________ 2014 --2015 学年度2 学期 机械与电子工程系

一超声波传感器简介 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好,能够成为射线而定向传播等特点。超声波传感器可以对集装箱状态进行探测,可以应用于食品加工厂,实现塑料包装检测的闭环控制系统。超声波传感器对透明或有色物体,金属或非金属物体,固体、液体、粉状物质均能检测。 超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送,也能作接收。这里仅介绍小型超声波传感器,发送与接收略有差别,它适用于在空气中传播,工作频率一般为23-25KHZ 及40-45KHZ。这类传感器适用于测距、遥控、防盗等用途。该种有T/R-40-60,T/R-40-12等(其中T表示发送,R表示接收,40表示频率为40KHZ,16及12表示其外径尺寸,以毫米计)。另有一种密封式超声波传感器(MA40EI型)。它的特点是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近开关用,它的性能较好。超声波应用有三种基本类型,透射型用于遥控器,防盗报警器、自动门、接近开关等;分离式反射型用于测距、液位或料位;反射型用于材料探伤、测厚等。 二超声波传感器的组成 超声波传感器是指产生超声波和接收超声波的装置,习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器利用压电晶体的压电效应和电致伸缩效应,将机械能与电能相互转换,并利用波的传输特性,实现对各种参量的测量,属典型的双向传感器。因此,超声波传感器由发射传感器(简称发射探头)和接收传感器(简称接收探头)两部分组成,如图6-3所示。 图6-3 超声波传感器的组成

霍尔传感器工作原理

半导体薄片置于磁感应强度为 B 的磁场中,磁场方向垂直于薄片,如图所示。当有电流 I 流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势 EH ,这种现象称为霍尔效应,该电动势称为霍尔电势,上述半导体薄片称为霍尔元件。 原理简述如下:激励电流 I 从 a 、 b 端流入,磁场 B 由正上方作用于薄片,这时电子 e 的运动方向与电流方向相反,将受到洛仑兹力 FL 的作用,向内侧偏移,该侧形成电子的堆积,从而在薄片的 c 、 d 方向产生电场 E 。电子积累得越多, FE 也越大,在半导体薄片 c 、 d 方向的端面之间建立的电动势 EH 就是霍尔电势。 由图可以看出,流入激励电流端的电流 I 越大、作用在薄片上的磁场强度B 越强,霍尔电势也就越高。磁场方向相反,霍尔电势的方向也随之改变,因此霍尔传感器能用于测量静态磁场或交变磁场。 半导体薄片置于磁感应强度为 B 的磁场中,磁场方向垂直于薄片,如图所示。当有电流 I 流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势 EH ,这种现象称为霍尔效应,该电动势称为霍尔电势,上述半导体薄片称为霍尔元件。 原理简述如下:激励电流 I 从 a 、 b 端流入,磁场 B 由正上方作用于薄片,这时电子 e 的运动方向与电流方向相反,将受到洛仑兹力 FL 的作用,向内侧偏移,该侧形成电子的堆积,从而在薄片的 c 、 d 方向产生电场 E 。电子积累得越多, FE 也越大,在半导体薄片 c 、 d 方向的端面之间建立的电动势 EH 就是霍尔电势。 由图可以看出,流入激励电流端的电流 I 越大、作用在薄片上的磁场强度B 越强,霍尔电势也就越高。磁场方向相反,霍尔电势的方向也随之改变,因此霍尔传感器能用于测量静态磁场或交变磁场。

超声波传感器用户手册

超声波测距传感器 [(模拟传感器)主板模拟接口(A2 ~A6)、扩展板模拟接口(A16~A31)、I2C接口(新机器人)] 一、配件说明

二、 原理与功能 超声波测距传感器是模拟传感器。超声波测距传感器利用声音在空气中的传输距离和传输时间成正比的原 理,通过检测不同远近的反射面对超声波反射回去的时间不同来检测障碍物的距离。超声波传感器有一个发射头和一个接收头,安装在同一面上。在有效的检测距离内,发射头发射特定频率的超声波,遇到检测面反射部分超声波,接收头接收返回的超声波,由芯片记录声波的往返时间,并计算出距离值。超声波测距传感器可以通过两种方式将数据传输给主机,模拟接口和I 2C 接口。 三、 应用介绍 3.1 使用说明 老机器人用户请参阅3.1节模拟接口使用方法部分,新机器人用户请参阅3.1.1节模拟接口使用方法和3.1.2节I 2C 接口使用方法两部分。 3.1.1 模拟接口使用方法 使用模拟接口时将三线插头接至主机模拟口。无需设置I 2C 地址,拨码开关前三位无效;可选择短距离模式和长距离模式,见下图所示: 模式选择,使用四位拨码开关的第四位,可选模式为:短距离模式,长距离模式 4下:短距离模式,5cm~200cm ; 4上:长距离模式,30cm~300cm ; 超声波接收头 超声波发射头 四位拨码开关 数据线

I2C接口使用方法 当使用I2C接口时将四线插头接至I2C总线上。需设置I2C地址,见下图所示,模式选择和模拟接口使用方法一致。 地址选择:采用I2C接口,使用四位拨码开关的前三位,可选地址为0xB0,0xB2,0xB4,0xB6,0xB8,0xBA,0xBC,0xBE; 1下2下3下:地址为0xB0; 1下2下3上:地址为0xB2; 1下2上3下:地址为0xB4; 1下2上3上:地址为0xB6; 1上2下3下:地址为0xB8; 1上2下3上:地址为0xBA; 1上2上3下:地址为0xBC; 1上2上3上:地址为0xBE;

超声波测距传感器(硬件件篇)

自制一个由你掌控的 —— 超声波测距传感器(硬件篇) 一、背景 四年多前,我曾尝试自己制作一个超声波测距传感器。 当时是想为 LEGO 的 RCX 配套,因为我是Semia 的技术支持,那时RCX 还没有配置任何测距传感器。由于可查阅的资料有限,且不详细,最后以失败告终 /(也许在网络搜索上我属于“菜鸟”)。 为了达到目的,只好选用了 Sharp 公司的 GP2D12。但自制超声波测距传感器的愿望一直没被遗忘。一是觉得超声波用于测距从原理上讲应该效果不错(GP2D12的测距范围太小,只有 10 — 80 cm);二是市售成品不够灵活,为了适应它还得做转换接口,费力耗财。 前段时间协助一个单位搞项目,涉及到超声波测距;有幸的是解剖了一款进口的超声波测距传感器 —— SensComp公司的6500,使我对相关原理和技术有了比较透彻的了解。 本想项目结束后立刻动手设计一个自己的传感器,后因忙于“圆梦小车”耽搁了。 现在圆梦小车已初具雏形,可以腾出一点时间,而且小车也需要一些传感器与之配套,便着手实现了这个夙愿。

基于嵌入之梦工作室的宗旨 —— 为学习单片机的大学生服务,将设计和制作的细节与大家分享,希望能有助于读者做出属于你自己的超声波传感器,也让和我有类似想法的人不至于再次失望于网络。 二、需求分析 ?能在测距范围上弥补 GP2D12 的不足,将距离延伸到 80cm以外; ?可以提供给大学生和爱好者 DIY,具有学习功能; ?方便自己随时修改程序,使学习的作用得以充分发挥; ?成品具有一定的使用价值,可方便的应用于小车等需要测距的装置上。 三、概要设计 总体设计参照 SensComp公司(https://www.360docs.net/doc/ae3974671.html,)6500测距模块,其核心是两片专用的超声波测距IC:TL851和TL852。 TL852是一片专门设计用于超声波接收、放大、检测的芯片,集成了可变增益、选频放大器,可通过四根控制线变换11级增益,对于检测超声波信号十分有效。 TL851 与TL852 配套,它可实现超声波发射及控制TL852的增益变换,通过定时控制增益,使TL852的增益与回波时间相匹配,一方面提高了检测的灵敏度,同时减小了干扰。 如果不能随时间变换增益,为增加检测距离,就需要加大灵敏度;而开始时灵敏度就很高,无疑会收到一些不想要的信号。(6500测距模块的相关资料及芯片资料见附件) 解剖此模块时,对TL852的功能十分感兴趣,当初我制作时就是“栽”在这个环节;而TL851的功能基本属数字控制范畴,输出还需要配合单片机才能得到结果,接口也不是十分灵活,笔者认为完全可以用单片机替代。 所以,本次设计的主要改变就是用单片机替换6500模块的TL851。 单片机还是选用圆梦小车所用的STC12系列,一是考虑是51兼容,符合国内多数教材;二是下载程序方便。此次选用的是 STC12LE4052(4K FlashROM,256 RAM)。考虑体积因素,选择了SOP20封装。

邦纳超声波传感器使用说明

超声波传感器 使用说明书 浙江亚龙教育装备股份有限公司

一、超声波传感器介绍: (一)、超声波传感器参数表 (二)、外观介绍 图1-1 如1-1图所示:左边绿色指示灯为电源和信号强度指示灯,右边黄色指示灯为信号输出指示灯,TEACH为调节按钮

(三)、工作原理 图1-2 工作原理图 如图1-2所示:可分为四个区域,最小和最大工作范围,近限和远限设定点。(1)检测物体在最小和最大工作范围内,电源指示灯变为绿色,代表物体在 可工作区域内; (2)检测物体在近限和远限设定点内,信号指示灯变为黄色,代表物体在 设定点范围内,有信号输出; (3)检测物体在最小和最大工作范围外,电源指示灯变为红色,信号指示灯变为白色,代表物体在工作范围外,无信号输出。 (四)、参数设置 1、近限和远限手动设置 (1)进入编程模式:长按TEACH Push Button 直到OUT灯变红; (2)设置低限:短按TEACH Push Button,设置完成OUT灯闪烁; (3)设置高限:短按TEACH Push Button,设置完成退出编程模式,进入RUN 模式OUT灯变回初始状态; (4)低限或高限没有设置完成前,长按TEACH Push Button,退出编程模式; (5)在编程模式下,低限设置前,如果时间超过120秒,退出编程模式

(五)、超声波传感器接线说明 图1-3 棕色(bn):+24v 蓝色(bu):0V(模拟量输出公共端) 白色(wh):模拟量输出端 黑色(bk):开关量信号端 灰色(gy):远程终端 屏蔽线(shiled):接地端

mm 数字 量68mm 28mm 6000 320000 二、西门子S7-224XP 与超声波传感器使用说明 (一)接线原理图 图1-4 (二)编程思路 S18UIA 传感器输出为4~20ma 的电流,西门子224XP 系列PLC 模拟量输入为0~10v 满量程为0~32000;所以在模拟量输出端外加500欧姆的电阻转化为2~10v 的电压。 此处实例: 下限高度为28mm 上限高度为68mm 由公式y=kx+b 可以计算出 K=650;b=-12200 图1-5

浅谈红外线传感器的原理和应用

毕节学院

第一章绪论 ? 1.1引言 ?宇宙间的任何物体只要其温度超过零度就能产生红 外辐射,事实上同可见光一样,其辐射能够进行折射和反 射,这样便产生了红外技术,利用红外光探测器因其独有 的优越性而得到广泛的重视,并在军事和民用领域得到了 广泛的应用。军事上,红外探测用于制导、火控跟踪、警 戒、目标侦查、武器热瞄准器、舰船导航等;在民用领域, 广泛应用与工业设备监控、安全监视、救灾、遥感、交通 管理以及医学诊断技术等。红外探测就是用仪器接受被探 测物发出或者反射的红外线,从而掌握被测物所处位置的 技术。作为红外探测系统的核心期间,红外传感器(也称 为红外探测器)的研究成为一个热点。

第二章红外传感器控制的理论依据? 2.1红外传感器概念 ?定义:红外传感器(也称为红外探测器)是能将红外辐射能转换成电能的光敏器件。 ? 2.22红外传感系统分类 ?红外传感系统是用红外线为介质的测量系统,按照功能能够分成五类: ?1)辐射计,用于辐射和光谱测量; ?2)搜索和跟踪系统,用于搜索和跟踪红外目标,确定其空间位置并对它的运动进行跟踪; ?3)热成像系统,可产生整个目标红外辐射的分布图像; ?4)红外测距和通信系统; ?5)混合系统,是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。 ? 2.23红外光简介 ?红外光是太阳光谱的一部分,红外光的最大特点就是具有光热效应,辐射热量,它是光谱中最大光热效应区。红外光一种不可见光,与所有电磁波一样,具有反射、折射、散射、干涉、 吸收等性质。红外光在真空中的传播速度为3×108m/s。红外光在介质中传播会产生衰减,在金 属中传播衰减很大,但红外辐射能透过大部分半导体和一些塑料,大部分液体对红外辐射吸收非 常大。 ?不同的气体对其吸收程度各不相同,大气层对不同波长的红外光存在不同的吸收带。红外辐射的物理本质是热辐射。物体的温度越高,辐射出来的红外线越多,红外辐射的能量就越强。研究发 现,太阳光谱各种单色光的热效应从紫色光到红色光是逐渐增大的,而且最大的热效应出现在红 外辐射的频率范围内,因此人们又将红外辐射称为热辐射或热射线。

超声波传感器URM37 V4.0使用说明

一、简介 URM37 V3.2上已经很好的实现了超声波开关量、串口(TTL和RS232电平可选)、脉冲输出功能、模块还可以控制一个舵机的旋转组成一个空间超声波扫描仪。为了方便客户使用模块,在出厂时可以根据客户需要配置其相应的参数,也可以根据客户具体需求定制软件,使他成为一个专用的模块。 当前版本URM37 V4.0在V3.2基础上对功能进行了升级使其具有更好的智能功能,机械尺寸与引脚接口以及通信命令兼容V3.2,在V3.2基础上做了如下更改: ●串口电平选择由原来的跳针方式改为通过按键设置,用户可以轻松的选择TTL电平输 出或是RS232电平输出(重启之后模式生效)。 ●修改了测距算法,使测量盲区减小,精度提高。 ●具有模拟电压输出功能,电压和测量距离正比。 ●宽电压支持+3.3V-5.0V。 ●具有电源接反保护功能。 ●自动测量时间间隔可修改。 ●修改舵机控制角度为0-180,兼容市面大部分舵机。 ●测量时长为100ms。 二、产品参数 1.产品规格 ●工作电源:+3.3V~+5.0V ●工作电流:<20mA ●工作温度范围:-10℃~+70℃ ●超声波距离测量: ●最大测量距离―500cm ●最小测量距离―5cm ●分辨率-1cm ●精度-1% ●模块尺寸22mm ×51 mm ●模块重量:约25g ●超声波一次测量时间为100ms 2.技术说明 ●由于使用了更好的测距处理方法,使测量距离更远更稳定,在测量上完全兼容V3.2, 但是我们可以做到在0.3-3M的距离上稳定2mm的精度,如果有需要可以和公司联系定制。 ●模块使用RS232串口通讯可靠性更高,同时可以通过电脑串口采集数据,编写通讯程 序非常的便捷。 ●串口电平工作方式是TTL还是RS232选择方式为按键设置或者软件设置(重启之后模 式生效)。 ●模块可以通过脉宽输出的方式将测量数据输出,这样使模块使用更简单。 ●模块可以预先设定一个比较值,在自动测量模式下,测量距离小于这个值后管脚 COMP/Trig输出一个低电平,这样模块能够方便的作为一个超声波接近开关使用。 ●模块提供一个舵机控制功能,在非自动测量模式下,可以和一个舵机组组成一个180 度测量组件用于机器人扫描0~180度范围障碍物。 ●模块内带温度补偿电路提高测量的精度。 ●模块内带123字节内部EEPROM,可以用于系统记录一些调电不丢失的系统参数。

基于超声波传感器的障碍物检测课程设计

《智能仪器仪表设计基础》 课程设计报告 单位: 学生姓名: 专业: 班级: 学号: 指导老师: 成绩: 设计时间:2013 年5月

指导老师提供的设计题目和要求 1、设计题目:基于超声波传感器的障碍物检测电路仿真设计 2、指导老师: 3、设计条件: [1]仿真软件可用Multisim10软件或者saber软件。 [2]超声波传感器详细参数: 工作频率:40KHz±1.0KHz 声压值:≥94dB(30cm/10Vrms sine wave) 灵敏度:≥-82dB/v/u bar(0dB=v/pa); 余振::≤1.2ms; -6dB方向性(度):60°±10° 电容:2000pf±10%; 最大输入电压(Vp-p):150(40KHz) 使用温度范围:-35℃—+80℃ 储藏温度范围:-40℃—+85℃ 4、设计要求: [1]设计电路包括超声波发射电路、超声波回波接收电路两部分。超声波发射电 路包括升压激励模块。超声波回波接收电路包括一级带通滤波电路、二级带 通电路、回波二值化电路组成。 [2]当在超声波发射电路输入端输入VPP=5V,Vmin=0V的方波信号时,超声 波发射电路输出端能输出VPP=100V~150V,f=40KHZ的一个激励信号。 [3]当在超声波回波接收电路输入端输出VPP=60mV~2V,f=40KHZ的正弦 波信号时,超声波回波接收电路输出端能输出电平信号。当在超声波回波接 收电路输入端输入低电平信号时,超声波回波接收电路输出端能输出高电平 信号。 [4]附加要求:请用虚拟仪器显示各个电路模块输入端信号及输出端信号 5、参考书目 [1]胡向东,刘京诚,余成波等编著,传感器与检测技术机械工业出版社,2009 [2] 张国雄主编测控电路机械工业出版社,第4版

红外测距传感器的工作原理及使用

光电检测技术与应用 论文 题目:红外测距传感器的工作原理及使用 院系:机电工程学院 班级:测控xxxx 完成日期:2017/5/6 小组:第x组 小组成员:xxxxxxxxxx 红外测距传感器的工作原理及使用 摘要: 利用光的反射性质,将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器,通过单片机的控制,可以完成智能车在运行过程中,对障碍物的处理。避障传感器基本原理:利用物体的反射性质。在一定范围内,如果没有障碍物,发射出去的红外线,因为传播距离越远而逐渐减弱,最后消失。如果有障碍物,红外线遇到障碍物,被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号,就可以确认正前方有障碍物,并送给单片机,单片机进行一系列的处理分析,协调车轮或者舵机工作,完成躲避障碍物的动作。 关键字:光电检测技术、智能车、测距、红外测距传感器、单片机 一、引言 光电检测作为光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术,主要包括光信息获取、光电变换、光信息测量以及测量信息的智能化处理等,具有精度高、速度快、距离远、容量大、非接触、寿命长、易于自动化和智能化等优点,在国民经济各行业中得到了迅猛的发展和广泛的应用,如光扫描、光跟踪测量,光纤测量,激光测量,红外测量,图像测量,微光、弱光测量等,是当前最主要和最具有潜力的光电信息技术。

二、光电检测技术的概念 光电检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术。它主要利用电子技术对光学信号进行检测,并进一步传递、储存、控制、计算和显示。光电检测技术从原理上讲可以检测一切能够影响光量和光特性的非电量。它可通过光学系统把待检测的非电量信息变换成为便于接受的光学信息,然后用光电探测器件将光学信息量变换成电量,并进一步经过电路放大、处理,以达到电信号输出的目的。然后采用电子学、信息论、计算机及物理学等方法分析噪声产生的原因和规律,以便于进行相应的电路改进,更好地研究被噪声淹没的微弱有用信号的特点与相关性,从而了解非电量的状态。微弱信号检测的目的是从强噪声中提取有用信号,同时提高测系统输出信号的信噪比。 光电检测技术的系统机构比较简单,分为信号的处理器,受光器,光源。在实际检测过程中,受光器在获得感知信号后,就会被反映为不同形状、颜色的信号,同时根据这些器件所处在的不同位置,就能够将他分为反射型与透过型的两种比较的模式。光电检测的媒介光应当是自然的光,例如白炽灯或者萤光灯。特别是随着这些技术的发展,光电技术也取得的非常好发展。由于投光器在发出光后,会以不一样的方式触摸这些被检测物中,直到照射到检测系统中的受光器中,同时受光器在此刺激下,会产生一定量的电流,这就是我们常说的光敏性的原件,实际生活中应用比较广泛的有三极管、二极管。 三、光电检测技术的应用 智能车方面的应用、家庭扫地机器人方面的应用:利用光的反射性质,将光学系统与电路系统相结合可以制作避障传感器,通过单片机的控制,可以完成智能车在运行过程中,对障碍物的处理。避障传感器基本原理:利用物体的反射性质。在一定范围内,如果没有障碍物,发射出去的红外线,因为传播距离越远而逐渐减弱,最后消失。如果有障碍物,红外线遇到障碍物,被反射到达传感器接收头。传感器检测到这一信号,就可以确认正前方有障碍物,并送给单片机,单片机进行一系列的处理分析,协调车轮或者舵机工作,完成躲避障碍物的动作。 四、常用光电检测器件:红外测距传感器 原理:其输出为电压数值,通过公式L?=?(6762/(9-X))-4可计算出小车与障碍物之间的距离。

超声波换能器使用说明书

超声波换能器使用说明书 一、概述 超声波筛分系统是一种简单实用、可靠的筛分系统,是当前网孔堵塞的最有效的解决方法。可广泛应用于制药、冶金、化工、选矿、食品等要求精细筛分过滤的行业,筛分过滤精度高,有效解决因团聚、静电、强吸附性卡堵网孔等筛分难题,是国内筛分行业的一项重大突破。 二、结构 超声波震动筛电源:38KHz高频大功率超声波电源。内置微电脑芯片,可根据物料的不同状态进行全程数字频率自动跟踪,无需人工调整,操作简单方便。长时间工作振荡器发热量低,工作状态稳定。 ●HF链接电缆线:超声波换能与超声波振动筛电源之间采用电缆链接。 ●连接器:航空链接插件。 ●换能器:高性能超声波转换器件。 ●超声波网架:由外网架于共振器组成。 ●筛网:适用于10目~635目。 三、工作原理 超声波筛分系统由超声波振动筛电源、HF链接电缆、换能器、共振器组成。超声波振动筛电源产生的高频电通过换能器转换成高频正弦形式的纵向振荡波,这些震荡波传到共振器上使共振器产生共振,然后由共振器将振动均匀传输至筛面。筛网上的物料在做低频三次元振动的同时,叠加上超声波振动,即可防止网孔堵塞,又可提高筛分产量和精度。 四、技术参数 超声波振动筛电源: 电源输入整机电流高频电流工作频率工作模式环境温度 AC220V±10% ≤0.6A ≤0.4A 38KHz 连续、脉冲-10~35℃50~60Hz 五、使用说明 1、首先将换能器锁定在贴好网的网架上(锁定力度为40~50kg),然后将超声波网架装入振动筛。 2、超声波振动筛电源与旋振筛分别供电,旋振筛为三相供电,超声波振动筛电源为单相供电,两者均需可靠接地。 3、超声波振动筛电源后面板OUT为超声波输出,请把超声波HF连接线插入锁紧,并检查链接可靠。HF链接电缆的航空插头另一端与换能器链接,并保证密封固定牢固。 4、接好超声波振动筛电源的电源及超声波HF链接电缆,检查无误后打开超声波电源开关。随着“滴”的声响,超声波振动筛电源启动,显示窗口显示“振动幅度XXXμm”,并进入自检状态。通过调整振幅旋钮,即可调整振动幅度(建议振动幅度100~150μm,有利于筛网的寿命)。 5、超声波谐振动电源有2种工作状态:连续“—”工作状态和脉冲“”工作状态,正常为连续“—”工作状态下,按摩式建,进入脉冲“”工作状态。在脉冲“”状态下按连续建,返回连续工作状态。 六、其他注意事项 在使用超声波振动系统前,请仔细阅读本注意项,按说明操作,以免造成设备不必要的损坏。 1、超声波振动筛电源工作输入电压为交流220V。 2、在能够满足生产要求的情况下,振动幅度最大不要超过200μm. 3、网架没有负载即网架没有绷网的时候,请勿打开超声波振动筛电源。否则,容易造成电源过流和网架及换能器的损坏。 4、筛网一定要绷紧,否则影响超声波输入及振动效果。

LU20超声波体积传感器操作手册

LU20 超声波体积传感器标定操作步骤 调试按输出信号随高度上升而增大称正程标定[即4-20mA],反之按输出信号随高度上升而减少程逆程标定[即20-4mA] (1) 同时按住超声波传感器(SET)和(▲)键,开启主机电源开关,将传感器测量单位设为cm;另外同时按住超声波传感器(SET)和(▼)键,开启主机电源开关,将传感器测量单位设为inch; (2) EC4值是仪表LU20的4mA输出的设定值,其设定是:按住(MENU)键,直至EC4出现;松开(MENU)键,少待一会会出现一个数值,按(▲)键或按(▼)键,调整至20.3cm为止(逆程设为548.6cm);按(SET)键存储设定值; (3) EC20值是仪表LU20的20mA输出的设定值,其设定是:a、按住(MENU)键,直至EC20出现;b、松开(EENU)键,少待一会会出现一个数值,按(▲)键或按(▼)键,调整至为止548.6cm(逆程设为20.3cm);c、按(SET)键存储设定值. (4) MAXR值是显示最大距离(理论值是548.6cm),其设定是:a、按住(MENU)键,直至MAXR出现;b、继续按住(MENU)键,直至出现一个数值为止,如果数值合适(既548.6cm),按(SET)键存储;c、若数据不合适,按(▲)键或按(▼)键修改,直至548.6cm为止,然后按(SET)键存储设定值。 (5) MINR值是显示最大距离(理论值是15.5cm),其设定是:a、按住(MENU)键,直至MINR出现;b、继需按住(MENU)键,直至出现一个数值为止,如果数值合适(既20.3cm),按(SET)键存储;c、若数据不合适,按(▲)键或按(▼)键修改,直至20.3cm为止,然后按(SET)键存储设定值。 (6) FAST/FLOW光声波速度设定,其设定是a、按住(MENU)键,直至FAST/FLOW 出现;b、松开(MENU)键,然后按(SET)键,直至需要的选项为止,产品出厂前已设定为(FAST)。 (7) ALIN设定(OFF为测量,ON为调试)a、按住(MENU)键,直至FAST/FLOW 出现;b、松开(MENU)键,然后按(SET)键,直至需要的选项为止,产品出厂前已设定为OFF。 (8) SAF1/SAF2SAF3是LU20的错误安全输出设定,其设定是a、按住(MENU)键,直至SAF1/SAF2SAF3出现。b、松开(MENU)键,然后按住(SET)键不放,直至需要的选项为止,存储器会存储该设定,如果要更改,则需从第一项开始。 其中:SAF1:22mA; SAF2:4mA; SAF3:保持发生错误的输出值。

霍尔传感器的原理及应用

第八章霍尔传感器 课题:霍尔传感器的原理及应用课时安排:2 课次编号:12 教材分析 难点:开关型霍尔集成电路的特性 重点:霍尔传感器的应用 教学目的和要求1、了解霍尔传感器的工作原理; 2、了解霍尔集成电路的分类; 3、掌握线性型和开关型霍尔集成电路的特性; 4、掌握霍尔传感器的应用。 采用教学方法和实施步骤:讲授、课堂互动、分析教具:各种霍尔元 件、霍尔传感器 各教学环节和内容 演示1: 将小型蜂鸣器的负极接到霍尔接近开关的OC门输出 端,正极接V cc端。在没有磁铁靠近时,OC门截止,蜂鸣 器不响。 当磁铁靠近到一定距离(例如3mm)时,OC门导通, 蜂鸣器响。将磁铁逐渐远离霍尔接近开关到一定距离(例 如5mm)时,OC门再次截止,蜂鸣器停响。 演示2: 将一根导线穿过10A霍尔电流传感器的铁芯,通入0.1~1A电流,观察霍尔IC的输出电压的变化,基本与输入电流成正比。 从以上演示,引入第一节霍尔效应、霍尔元件的工作原理。 第一节霍尔元件的工作原理及特性 一、工作原理 金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中,磁场方向垂直于薄片,当有电流I流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势E H,这种现象称为霍尔效应(Hall Effect),该电动势称为霍尔电动势(Hall EMF),上述半导体薄片称为霍尔元件(Hall Element)。用霍尔元件做成的传感器称为霍尔传感器(Hall Transducer)。

图8-1霍尔元件示意图 a)霍尔效应原理图b)薄膜型霍尔元件结构示意图c)图形符号d)外形霍尔属于四端元件: 其中一对(即a、b端)称为激励电流端,另外一对(即c、d端)称为霍尔电动势输出端,c、d端一般应处于侧面的中点。 由实验可知,流入激励电流端的电流I越大、作用在薄片上的磁场强度B越强,霍尔电动势也就越高。霍尔电动势E H可用下式表示 E H=K H IB(8-1)式中K H——霍尔元件的灵敏度。 若磁感应强度B不垂直于霍尔元件,而是与其法线成某一角度θ时,实际上作用于霍尔元件上的有效磁感应强度是其法线方向(与薄片垂直的方向)的分量,即B cosθ,这时的霍尔电动势为 E H=K H IB cosθ(8-2) 从式(8-2)可知,霍尔电动势与输入电流I、磁感应强度B成正比,且当B的方向改变时,霍尔电动势的方向也随之改变。如果所施加的磁场为交变磁场,则霍尔电动势为同频率的交变电动势。 目前常用的霍尔元件材料是N型硅,霍尔元件的壳体可用塑料、环氧树脂等制造。 二、主要特性参数 (1)输入电阻R i恒流源作为激励源的原因:霍尔元件两激励电流端的直流电阻称为输入电阻。它的数值从几十欧到几百欧,视不同型号的元件而定。温度升高,输入电阻变小,从而使输入电流I ab变大,最终引起霍尔电动势变大。使用恒流源可以稳定霍尔原件的激励电流。 (2)最大激励电流I m激励电流增大,霍尔元件的功耗增大,元件的温度升高,从而引起霍尔电动势的温漂增大,因此每种型号的元件均规定了相应的最大激励电流,它的数值从几毫安至十几毫安。 提问:霍尔原件的最大激励电流I m为宜。 A.0mA B.±0.1 mA C.±10mA D.100mA (4)最大磁感应强度B m磁感应强度超过B m时,霍尔电动势的非线性误差将明显增大,B m的数值一般小于零点几特斯拉。 提问:为保证测量精度,图8-3中的线性霍尔IC的磁感应强度不宜超过为宜。 A.0T B.±0.10T C.±0.15T D.±100Gs

超声波传感器

超声波传感器的实验报告 一、超声波传感器的定义: 超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20KHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。 超声波传感器的原理: 二、超声波传感器按其工作原理,可分为 1、压电式 2、磁致伸缩式 3、电磁式 压电式超声波传感器 压电式超声波传感器是利用压电材料的压电效应原理来工作的。常用的敏感元件材料主要有压电晶体和压电陶瓷。 根据正、逆压电效应的不同,压电式超声波传感器分为发生器(发射探头)和接收器(接收探头)两种,根据结构和使用的波型不同可分为直探头、表面波探头、兰姆波探头、可变角探头、双晶探头、聚焦探头、水浸探头、喷水探头和专用探头等。 压电式超声波发生器是利用逆压电效应的原理将高频电振动转换成高频机械振动,从而产生超声波。当外加交变电压的频率等于压电材料的固有频率时会产生共振,此时产生的超声波最强。压电式超声波传感器可以产生几十千赫到几十兆赫的高频超声波,其声强可达几十瓦每平方厘米。 压电式超声波接收器是利用正压电效应原理进行工作的。当超声波作用到压电晶片上引起晶片伸缩,在晶片的两个表面上便产生极性相反的电荷,这些电荷被转换成电压经放大后送到测量电路,最后记录或显示出来。压电式超声波接收器的结构和超声波发生器基本相同,有时就用同一个传感器兼作发生器和接收器两种用途。 典型的压电式超声波传感器结构主要由压电晶片、吸收块(阻尼块)、保护膜等组成。压电晶片多为圆板形,超声波频率与其厚度成反比。压电晶片的两面镀有银层,作为导电的极板,底面接地,上面接至引出线。为了避免传感器与被测件直接接触而磨损压电晶片,在压电晶片下粘合一层保护膜。吸收块的作用是降低压电晶片的机械品质,吸收超声波的能量。

热释电红外传感器工作原理讲解学习

1 概述 随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客?现在很多小区都安装了智能报警系统,因而大大提高了小区的安全程度,有效保证了居民的人身财产安全?由于红外线是不可见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗?警戒等安保装置中得到了广泛的应用?此外,在电子防盗?人体探测等领域中,被动式热释电红外探测器也以其价格低廉?技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎? 目前国内使用的各类防盗?保安报警器基本都是以超声波?主动式红外发射/接收以及微波等技术为基础?而这里所设计的被动式红外报警器则采用了美国的传感元件——热释电红外传感器?这种热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号,同时,它还能鉴别出运动的生物与其它非生物?热释电红外传感器既可用于防盗报警装置,也可以用于自动控制?接近开关?遥测等领域?用它制作的防盗报警器与目前市场上销售的许多防盗报警器材相比,具有如下特点: ●不需要用红外线或电磁波等发射源? ●灵敏度高?控制范围大? ●隐蔽性好,可流动安装?

2 热释电红外传感器的原理特性 热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器?不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶,其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂?硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成,其极化随温度的变化而变化?为了抑制因自身温度变化而产生的干扰该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式,因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化并将其转换为电信号输出?热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换?由于热电元输出的是电荷信号,并不能直接使用因而需要用电阻将其转换为电压形式该电阻阻抗高达104MΩ,故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式即源极跟随器来完成阻抗变换?热释电红外传感器由传感探测元?干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成?设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片,并在它的两面镀上金属电极,然后加电对其进行极化,这样便制成了热释电探测元?由于加电极化的电压是有极性的,因此极化后的探测元也是有正?负极性的? 图1是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图?使用时D端接电源正极,G 端接电源负极,S端为信号输出?该传感器将两个极性相反?特性一致的探测元串接在一起,目的是消除因环境和自身变化引起的干扰?它利用两个极性相反?大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿?对于辐射至传感器的红外辐射,热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上,从而使传感器输出电压信号? 制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料,它的探测波长范围为0.2~2 0μm?为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度,该传感器在窗口上加装了一块

红外传感器原理

利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质,只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度),都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,响应快等优点。 红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高,电阻发生变化,通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。 红外线传感器常用于无接触温度测量,气体成分分析和无损探伤,在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图,可以发现温度异常的部位,及时对疾病进行诊断治疗(见热像仪);利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视,可实现大范围的天气预报;采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机的过热情况等。 https://www.360docs.net/doc/ae3974671.html,/view/495838.html 人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.62~0.76μm;紫光的波长范围为0.38~0.46μm。比紫光光波长更短的光叫紫外线,比红光波长更长的光叫红外线最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件,红外传感器就是其中的一种。随着现代科学技术的发展,红外线传感器的应用已经非常广泛,下面结合几个实例,简单介绍一下红外线传感器的应用。人体热释电红外传感器和应用介绍被动式热释电红外探头的工作原理及特性:一般人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲尼尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,电后续电路经检验处理后即可产生报警信号。 1)这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感。 2)为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲尼尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用。 3)被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。 4)一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警。 5)菲尼尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。在电子防盗、人体探测器领域中,被动式热释电红外探测器的应用非常广泛,因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。红外线遥控鼠标器中的传感器在机械式鼠标器底部有一个露出一部分的塑胶小球,当鼠标器在操作桌面上移动时,小球随之转动,在鼠标器内部装有三个滚轴与小球接触,其中有两个分别是X轴方向和Y轴方向滚轴,用来分别测量X轴方向和Y轴方向的移动量,另一个是空轴,仅起支撑作用。拖动鼠标器时,由于小球带动三个滚

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