全国大学生电子设计竞赛常用传感器及其应用课件.ppt

电子竞赛常用传感器及应用蔡文郁caiwy 历年国赛题举例 2003 简易智能电动车2003 液体点滴速度监控装置2005 悬挂运动控制系统2007 电动车跷跷板自动控制系统2009 声音导引系统2011 基于自由摆的平板控制系统2013 手写绘图板 2013 手写绘图板 实际项目 实际项目 传感器技术 传感器技术是测量技术 半导体技术 计算机计算 信息处理技术 微电子学 光学 声学 精密机械 仿生学和材料科学等众多学科相互交叉的综合性和高新技术密集型前沿技术之一 是现代新技术革命和信息社会的重要基础 是自动监测和自动控制技术不可缺少的重要组成部分 电子竞赛功能性试题成败的一个先决条件 最可能用到的 位置开关 光电管 干簧管 霍尔片 接近开关测转速 光电码盘 干簧管 霍尔片测距 红外测距 超声波测距温度 热电偶 温敏电阻 金属热电阻 铂 铜 集成电路芯片压力 压力应变片 弹簧 电位器声响 声响传感器 麦克风MIC图像 图像传感器 光敏二极管倾角 倾角传感器 加速度计 针对应用 最可能用到的 光电传感器磁电传感器超声波传感器温度传感器压力传感器倾角传感器 加速度传感器声响传感器图像传感器 传感器类型 光电传感器 光电开关光电编码器红外测距激光测距 光电传感器 光电开关 光电开关主要利用被检测物对光束的遮挡或反射检测物体有无 物体不限于金属 所有能反射光线的物体均可被检测 光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出 接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测 光电传感器 光电开关 光电传感器 光电编码器 光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器 光电传感器 红外测距 机器人碰撞 低速 1 测量射程范围 10to80cm2 最大允许角度 40o3 电源电压 4 5to5 5V4 平均功耗 35mA5 峰值功耗 约200mA6 更新频率 周期 25Hz 40ms7 模拟输出噪声 200mV8 测量距离与输出模拟电压关系 2 4V 0 4V模拟信号对应10cm 80cm 输出与距离成反比非线性关系 光电传感器 激光测距 距离较远 光电传感器 光敏器件 光电效应光敏电阻光敏二极管光敏三极管达林顿光敏管 光电传感器 光敏电阻 CdS PbS 光谱宽 体积小光敏二极管 Si Ge 频率特性最好光敏三极管灵敏度最高 线性度最好达林顿光敏管驱动能力最强 磁电传感器 干簧管霍尔传感器差动变压器 磁电传感器 干簧管 磁电传感器 霍尔传感器 磁电传感器 磁电传感器 Honeywell的CS系列 SS系列 线性型 单磁极 双磁极 锁定型 双输出AHUGTL 霍尔传感器 开关型 锁定型 磁电传感器 单磁极 双磁极 V V 霍尔传感器 单片机检测 磁电传感器 霍尔传感器 驱动负载 磁电传感器 磁电传感器 差动变压器 磁电传感器 差动变压器 磁电传感器 差动变压器 超声波传感器 原理 避碰测距 压电效应 超声波传感器 利用压电元件实现发射或接收超声波信号 超声波传感器 选型 起振电路发送与接收的错时安装问题 超声波传感器 发射电路 555振荡器 2019 12 19 31 可编辑 超声波传感器 发射电路 单片机信号驱动 超声波传感器 接收电路 运放电路 超声波传感器 接收电路 模块 温度传感器 原理 热电偶金属热电阻 Pt10 Pt100 Cu50 Cu100 热敏电阻 PTC NTC 半导体集成温度传感器AD590 LM DS TD MTS 温度传感器 选型 热电偶测温范围最大金属热电阻精度最高半导体热敏电阻灵敏度最高 AD590 LM35 DS18B20 温度传感器 电路 热电偶 温度传感器 电路 金属热电阻 温度传感器 电路 温敏电阻 温度传感器 电路 集成芯片 详见AD590 pdfDS18B20 pdfLM35 pdf 压力传感器 原理 压力应变片 Motorola MPX系列Honeywell PC系列康宇 KY系列新大云 压力传感器 原理 压力传感器 原理 压力应变片 压力传感器 电路 压电传感器 压电效应 某些电介质 当沿着一定方向对其施力而使它变形时 内部就产生极化现象 同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷 当外力去掉后 又重新恢复到不带电状态 压电传感器 倾角传感器 SPI输出 倾角传感器 模拟量输出 加速度传感器 ADXL系列ADIS系列 测倾角测速度变化感知瞬间冲击或外部动作 飞思卡尔MMA7455三轴数字加速度传感器模块 ADXL345数字三轴加速度传感器 加速度传感器 声响传感简介 前端简单 话筒 麦克 咪头后端复杂 放大电路 驱动电路 模式识别 声响传感简介 声开关型 声控灯 声响传感简介 声开关型 声控继电器 声响传感简介 声开关型 利用 频率继电器 LM567 红外传感器 红外辐射俗称红外线 它是一种人眼看不见的光线 但实际上它和其它任何光线一样 也是一种客观存在的物质 任何物体 只要它的温度高于绝对零度 就有红外线向周围空间辐射 红外夜视仪及红外低温测温仪 图像传感器简介 CCD灵敏度 感光度 高 结构复杂 成本高 功耗高NEC TI 滨松等CMOS灵敏度 感光度 低 结构简单 成本低 功耗低OmniVision OV系列 Micron superpix 图像传感器简介 图像传感器简介 用光敏管阵列实现低分辨率的灰度图像采集 32 32点阵 传感器选型方法 1 根据任务需求选