光敏傳感器工作原理

光敏傳感器是最常見的傳感器之一，它的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、CCD和CMOS圖像傳感器等。它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測，它還可以作為探測元件組成其他傳感器，對許多非電量進(jìn)行檢測，只要將這些非電量轉(zhuǎn)換為光信號的變化即可。光傳感器是目前產(chǎn)量最多、應(yīng)用最廣的傳感器之一，它在自動控制和非電量電測技術(shù)[2]中占有非常重要的地位。最簡單的光敏傳感器是光敏電阻，當(dāng)光子沖擊接合處就會產(chǎn)生電流。

第1章　緒論　1

1.1　傳感器與現(xiàn)代測量系統(tǒng)　1

1.2　傳感器的定義與組成　1

1.3　傳感器的分類　2

1.4　傳感器的基本特性　4

1.4.1　傳感器的靜態(tài)特性　4

1.4.2　傳感器的動態(tài)特性　6

1.5　傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域　13

1.6　傳感器的發(fā)展趨勢　14

本章小結(jié)　14

課堂互動內(nèi)容　15

習(xí)題　15

第2章　光敏傳感器　16

2.1　光敏傳感器的基本效應(yīng)　16

2.1.1　外光電效應(yīng)　16

2.1.2　內(nèi)光電效應(yīng)　17

2.2　光敏二極管　18

2.2.1　基本結(jié)構(gòu)與工作原理　18

2.2.2　光敏二極管的基本特性　19

2.2.3　典型元件(2DU系列)　19

2.2.4　典型電路設(shè)計舉例　20

2.3　光敏電阻　20

2.3.1　基本工作原理　20

2.3.2　典型元件　20

2.3.3　典型電路設(shè)計舉例　21

2.4　色敏傳感器　22

2.4.1　基本工作原理　22

2.4.2　典型元件　23

2.4.3　典型電路設(shè)計舉例　23

2.5　紅外熱釋電傳感器　24

2.5.1　基本工作原理與結(jié)構(gòu)　24

2.5.2　典型元件　25

2.5.3　典型電路設(shè)計舉例　25

本章小結(jié)　26

課堂互動內(nèi)容　26

習(xí)題　26

第3章　電阻式傳感器　28

3.1　電阻應(yīng)變式傳感器　28

3.1.1　基本工作原理　28

3.1.2　典型元件　36

3.1.3　典型電路設(shè)計舉例　37

3.2　熱電阻與熱電偶　39

3.2.1　基本工作原理　39

3.2.2　典型元件　45

3.2.3　典型電路設(shè)計舉例　46

3.3　熱敏電阻　48

3.3.1　基本工作原理　48

3.3.2　典型元件　49

3.3.3　典型電路設(shè)計舉例　49

本章小結(jié)　51

課堂互動內(nèi)容　51

習(xí)題　52

第4章　電容式傳感器　54

4.1　電容式傳感器的工作原理　54

4.1.1　變極距型電容傳感器　54

4.1.2　變面積型電容傳感器　56

4.1.3　變介質(zhì)型電容傳感器　57

4.1.4　電容傳感器的靈敏度　59

4.2　電容式傳感器的測量電路　61

4.2.1　橋式電路　61

4.2.2　調(diào)頻電路　62

4.2.3　差動脈沖寬度調(diào)制電路　62

4.3　電容式傳感器的特點及誤差分析　64

4.3.1　電容式傳感器的特點　64

4.3.2　電容式傳感器的誤差分析　65

4.4　電容式傳感器的應(yīng)用　67

4.4.1　差動式電容壓力傳感器　67

4.4.2　差動式電容加速度傳感器　68

4.4.3　差動式電容測厚傳感器　69

4.4.4　電容式料位傳感器　69

4.4.5　電容式液位傳感器　70

4.4.6　電容式物位傳感器　72

本章小結(jié)　73

課堂互動內(nèi)容　73

習(xí)題　73

第5章　電感式傳感器　75

5.1　自感式傳感器　75

5.1.1　氣隙型電感傳感器　75

5.1.2　螺管型電感傳感器　80

5.2　差動變壓器式傳感器　85

5.2.1　工作原理　86

5.2.2　特性分析　88

5.2.3　測量電路　90

5.3　電渦流式傳感器　93

5.3.1　工作原理　94

5.3.2　等效電路　95

5.3.3　結(jié)構(gòu)特點　96

5.3.4　測量電路　97

本章小結(jié)　100

課堂互動內(nèi)容　100

習(xí)題　100

第6章　壓電式傳感器　103

6.1　壓電式傳感器概述　103

6.1.1　壓電式傳感器的作用　103

6.1.2　壓電效應(yīng)概念　103

6.1.3　壓電傳感器的特點　104

6.2　壓電材料　104

6.2.1　石英晶體　104

6.2.2　壓電陶瓷　106

6.3　壓電材料及壓電元件的結(jié)構(gòu)　107

6.3.1　壓電材料　107

6.3.2　壓電元件的常用結(jié)構(gòu)形式　108

6.4　壓電式傳感器測量電路　109

6.4.1　壓電式傳感器的等效電路　109

6.4.2　壓電式傳感器的測量電路　109

6.5　壓電式傳感器基本結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點　111

6.6　影響壓電式傳感器工作的主要因素　112

本章小結(jié)　114

課堂互動內(nèi)容　114

習(xí)題　114

第7章　傳感器接口電路　115

7.1　傳感器信號的處理方法　115

7.1.1　傳感器信號的特點　115

7.1.2　傳感器信號的處理方法　116

7.2　傳感器的典型接口電路　116

7.2.1　電橋電路　116

7.2.2　信號放大接口電路　122

7.2.3　A/D轉(zhuǎn)換接口電路　132

7.3　噪聲抑制電路　141

7.3.1　噪聲來源分析　141

7.3.2　噪聲抑制的方法　143

本章小結(jié)　145

課堂互動內(nèi)容　145

習(xí)題　146

第8章　其他類型傳感器　147

8.1　磁電式傳感器　147

8.1.1　磁電式傳感器的工作原理　147

8.1.2　磁電式傳感器的作用　149

8.2　光纖傳感器　150

8.2.1　光纖的結(jié)構(gòu)及傳光原理　150

8.2.2　光纖傳感器應(yīng)用　151

8.3　超聲波傳感器　152

8.3.1　超聲波的基本知識　152

8.3.2　超聲波傳感器工作原理　154

8.3.3　超聲波傳感器的應(yīng)用　154

8.4　CCD傳感器　156

8.4.1　CCD的工作原理　157

8.4.2　CCD的應(yīng)用　160

8.5　生物傳感器　163

本章小結(jié)　166

課堂互動內(nèi)容　166

習(xí)題　166

第9章　集成數(shù)字式傳感器　167

9.1　DS18B20數(shù)字溫度傳感器　167

9.1.1　結(jié)構(gòu)和工作原理　167

9.1.2　典型電路設(shè)計舉例　169

9.1.3　基于單片機(jī)的軟件編程　170

9.2　光強(qiáng)傳感器TSL256x　174

9.2.1　結(jié)構(gòu)和工作原理　174

9.2.2　典型電路設(shè)計舉例　176

9.2.3　基于單片機(jī)的軟件編程　177

9.3　MEMS數(shù)字集成加速度傳感器　178

9.4　MPL115A數(shù)字集成壓力傳感器　179

9.4.1　結(jié)構(gòu)和工作原理　179

9.4.2　MPL115A接口板電路　181

本章小結(jié)　182

課堂互動內(nèi)容　183

習(xí)題　183

第10章　多傳感器信息融合技術(shù)　184

10.1　多傳感器信息融合技術(shù)概述　184

10.1.1　多傳感器信息融合技術(shù)的概念　184

10.1.2　多傳感器信息融合技術(shù)的發(fā)展　185

10.1.3　多傳感器信息融合技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域　186

10.2　類型、數(shù)據(jù)特征及基本原理　187

10.2.1　傳感器的類型及數(shù)據(jù)特征　187

10.2.2　多傳感器信息融合的基本原理　187

10.3　結(jié)構(gòu)層次與功能模型　188

10.3.1　多傳感器信息融合的結(jié)構(gòu)模型　188

10.3.2　多傳感器信息融合的層次模型　189

10.3.3　多傳感器信息融合的功能模型　189

10.4　多傳感器信息融合的方法　190

10.4.1　多傳感器信息融合的方法分類　190

10.4.2　隨機(jī)類方法　190

10.4.3　計算智能方法　193

10.5　多傳感器信息融合的發(fā)展　194

本章小結(jié)　195

課堂互動內(nèi)容　196

習(xí)題　196

第11章　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)　197

11.1　物聯(lián)網(wǎng)概述　197

11.1.1　物聯(lián)網(wǎng)概念　197

11.1.2　物聯(lián)網(wǎng)形成過程　197

11.1.3　物聯(lián)網(wǎng)功能特征　198

11.1.4　物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)　199

11.2　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系框架　200

11.2.1　感知延伸層技術(shù)　201

11.2.2　網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)　201

11.2.3　應(yīng)用層技術(shù)　202

11.2.4　共性支撐技術(shù)　202

11.2.5　物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)EPCglobal和UID　202

11.3　物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與相關(guān)技術(shù)　204

11.3.1　物聯(lián)網(wǎng)四大關(guān)鍵技術(shù)　204

11.3.2　物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)　208

11.4　物聯(lián)網(wǎng)終端　211

11.4.1　物聯(lián)網(wǎng)終端原理與作用　212

11.4.2　物聯(lián)網(wǎng)終端的分類　212

11.4.3　物聯(lián)網(wǎng)終端推廣　212

11.5　物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系　213

11.5.1　標(biāo)準(zhǔn)化對象劃分　213

11.5.2　標(biāo)準(zhǔn)化體系劃分　213

11.5.3　物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化研究進(jìn)展　214

11.6　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與現(xiàn)狀　215

11.6.1　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)三大應(yīng)用　215

11.6.2　全球物聯(lián)網(wǎng)市場快速增長　216

11.6.3　中國物聯(lián)網(wǎng)市場與應(yīng)用　217

11.7　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例　219

11.7.1　物聯(lián)網(wǎng)解決方案的關(guān)鍵要素　219

11.7.2　具體物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)解決方案　219

11.8　未來展望——人類將進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時代　222

11.8.1　具體物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)解決方案　222

11.8.2　“物聯(lián)網(wǎng)”給物體賦予智能　222

11.8.3　實現(xiàn)“智能互聯(lián)城市”　223

本章小結(jié)　223

課堂互動內(nèi)容　224

習(xí)題　224

該款產(chǎn)品具有智能便捷的wifi物聯(lián)網(wǎng)app控制功能 ，只需在手機(jī)上下載一個app便能隨時隨地控制家中的空調(diào) 。除此之外 ，空調(diào)內(nèi)部搭載光敏傳感器 ，晚上關(guān)燈后空調(diào)自動降速降音并關(guān)閉顯示屏。