『壹』 半导体温度传感器的工作原理
半导体温度传感器的工作原理
半导体温度传感器的工作原理,生活中我们很多的电子设备都是需要用到传感器的,传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,以下分享半导体温度传感器的工作原理。
半导体温度传感器工作原理:
1、热电偶温度传感器工作原理
两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T,T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势,此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。
当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为T,称为工作端或热端,另一端温度为TO,称为自由端,则回路中就有电流产生,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。
2、红外温度传感器工作原理
在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0.75~100μm 的红外线,红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。
SMTIR9901/02是一款现在市场上应用比较广的红外传感器,它是基于热电堆的硅基红外传感器。大量的热电偶堆集在底层的硅基上,底层上的高温接点和低温接点通过一层极薄的薄膜隔离它们的热量
高温接点上面的黑色吸收层将入射的放射线转化为热能,由热电效应可知,输出电压与放射线是成比例的,通常热电堆是使用BiSb和NiCr作为热电偶。
3、模拟温度传感器工作原理
AD590是一款电流输出型温度传感器,供电电压范围为3~30V,输出电流223μA~423μA,灵敏度为1μA/℃。当在电路中串接采样电阻R时,R两端的'电压可作为输出电压。R的阻值不能取得太大,以保证AD590两端电压不低于3V。
AD590输出电流信号传输距离可达到1km以上。作为一种高阻电流源,最高可达20MΩ,所以它不必考虑选择开关或CMOS多路转换器所引入的附加电阻造成的误差。适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。
4、数字式温度传感器工作原理
它采用硅工艺生产的数字式温度传感器,其采用PTAT结构,这种半导体结构具有精确的,与温度相关的良好输出特性。PTAT的输出通过占空比比较器调制成数字信号,占空比与温度的关系如下式:DC=0.32+0.0047*t,t为摄氏度。
输出数字信号故与微处理器MCU兼容,通过处理器的高频采样可算出输出电压方波信号的占空比,即可得到温度。该款温度传感器因其特殊工艺,分辨率优于0.005K。测量温度范围-45到130℃,故广泛被用于高精度场合。
一、热电阻温度传感器:
测温原理:热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即:Rt=Rt0[1+α(t-t0)] 式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为:Rt =AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。
测温范围:金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠。半导体热敏电阻测温范围只有-50~300℃左右, 且互换性较差,非线性严重,但温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上)。
二、集成温度传感器:
集成温度传感器有可分为模拟式温度传感器和数字式温度传感器。
1.模拟式温度传感器
测温原理:将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片IC上,具有实际尺寸小、使用方便、灵敏度高、线性度好、响应速度快等 优点。
测温范围:LM135235335系列是美国国家半导体公司(NS)生产的一种高精度易校正的集成温度传感器,是电压输出型温度传感器,工作特性类似于齐纳稳压管。
该系列器件灵敏度为10mV/K,具有小于1Ω的动态阻抗,工作电流范围从400μA到5mA,精度为1℃,LM135的温度范围为-55℃~+150℃,LM235的温度范围为-40℃~+125℃,LM335为-40℃~+100℃。
封装形式有TO-46、TO-92、SO-8。该器件广泛应用于温度测量、温差测量以及温度补偿系统中。
2.数字式温度传感器
测温原理:将敏感元件、A/D转换单元、存储器等集成在一个芯片上,直接输出反应被测温度的数字信号,使用方便,但响应速度较慢(100ms数量级)。
测温范围:DS18B20是美国Dallas半导体公司生产的世界上第一片支持“一线总线” 接口的数字式温度传感器,供电电压范围为3~5.5V,测温范围为-55℃~+125℃
可编程的9~12位分辨率,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,出厂设置默认为12位,在12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。
三、热电偶温度传感器
测温原理:两种不同成分的导体(称为热电偶丝或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电动势。
热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表连接,显示出热电偶所产生的热电动势,通过查询热电偶分度表,即可得到被测介质温度。
测温范围:常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
测温传感器有哪些
热敏电阻传感器:是负温度系数热敏电阻的缩写。它是一种特殊类型的电阻器,其电阻会根据温度而变化。热敏电阻的输出由于其指数性质而呈非线性;但它可以根据其应用进行线性化。热敏电阻传感器有效操作范围为-50至250 °下进行玻璃封装热敏电阻或150 °下标准热敏电阻。
测温传感器有哪些
电阻温度探测器:电阻温度检测器是测量非常精确的传感器之一。在电阻温度检测器中,电阻与温度成正比。该传感器由铂、镍和铜金属制成。它具有广泛的温度测量功能,可用于测量-270oC至+850oC范围内的温度。
RTD需要外部电流源才能正常工作。要使用RTD测量温度,必须将其连接在惠斯通电桥和恒流源中。测量电压输出以确定电阻。然后,可以通过给定RTD的线性电阻-温度关系推导出温度。
热电偶传感器是非常常见的接触型温度传感器。它们结构紧凑、价格低廉、使用简单,并能快速响应温度变化。
其由一个传感元件组成,该元件可以是玻璃或环氧树脂涂层,并且有2根电线,因此它们可以连接到电路。它们通过测量电流电阻的变化来测量温度。热敏电阻有NTC或PTC两种形式,通常成本较低。
半导体传感器:半导体传感器是以IC形式出现的设备。通常,这些传感器被称为IC温度传感器。电流输出温度传感器、电阻器输出温度传感器、电阻器输出硅温传感器、二极管温度传感器、数字输出温度传感器。
目前的半导体温度传感器在大约55°C至+150°C的工作范围内提供高线性度和高精度。
红外传感器是一种电子仪器,红外传感器是一种非接触式温度传感器。它们是光敏设备,可检测来自周围区域或物体的红外(IR)辐射以测量热量。这些传感器分为热红外传感器和量子红外传感器两类。
文章主要介绍了测温传感器有哪些,浏览全文可以了解到有多种类型的温度传感器适用于测量温度的应用,并提供不同的功能或规格。例如,温度传感器可以提供模拟或数字输出。
『贰』 如何制作一个检测电磁式车速传感器的检测装置
我整理一下:
1、你这车速传感器是测量速度?还是车轮转速什么的?专
2、声光报警的前提是达到什属么速度在发出?还是怎么出发?
3、我的方案是,车轮上装磁钢,霍尔传感器测转速,驱动电平输出给中间继电器,达到要求接通报警器;
『叁』 圣邦微电压检测器工作原理
圣邦微电压检测器工作原理:
当输入电压(VDD)高于检测电压(-VDET)时,输入电压等于输出电压(VOUT),N沟道漏极开路MOSFET关断。如图3(a)所示。
当输入电压(VDD)低于检测电压(-VMIN)时,输出电压(VOUT)等于VSS。
当输入电压(VDD)下降到最低工作电压(VMIN)时,输出电压不确定。
输入电压从地电位(VSS)上升时,当VDD低于最低工作电压(VMIN)时,输出电压不确定。当VDD超过VMIN时,输出电压将维持在电位(VSS)。当输入电压上升到释放电压(+VDET)后,输出电压等于输入电压。
释放电压(+VDET)和检测电压(-VDET)之间的电压差为滞后电压。
当输入电压(VDD)从地电位上升时,延时电路将产生一定的延迟时间tDLY。输入电压(VDD)超过释放电压(+VDET)后,要经过一定的时间tDLY,输出电压才等于输入电压
『肆』 驱动电机管理信号采集电流传感器及电压传感器的工作原理是什么
电流传感器,是一种检测装置,能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变化成为符合一定标准需要的电压信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、储存、显示、记录和控制等要求。
电压传感器,是一种将测量参数转化成直流电流、直流电压,并隔离输出模拟型号或数字信号的装置。电压传感器用于测量电网中波型奇变较严重的电压或电流信号,也可以测量方波,三角波等非正旋波形
『伍』 电压传感器是类似于电压表的吗在电路中要怎么用
电压传感器,是一种检测装置,能感受到被测电压的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
使用过程和电压表一样,并联到需要检测的电路2端即可
『陆』 传感器的定义.分类.作用分别是什么
一、定义:传感器(英文名称:transcer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
二、分类依据:
1、按用途;
2、按原理;
3、按输出信号;
4、按其制造工艺;
5、按测量目;
6、按其构成;
7、按作用形式。
三、作用:人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。 新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
『柒』 如何自制金属探测仪
1.工具和材料
①零件:
- 555- 47kΩ电阻- 两个2μ2F电容- 电路板- 9伏电池,开关,一些电线- 蜂鸣器- 100米的铜线,直径为0.2毫米的- 胶带和胶水,蜂鸣器您可以使用10μF电容和扬声器(8欧姆阻抗)。
②工具:- 面包板和电线- 钳子,镊子- 烙铁和焊锡线- 锋利的刀,尺子,铅笔,圆规- 热胶枪
2.设计原理图,可以在网上找。
3.线圈
线圈是最困难的部分。通过计算,90mm直径的线圈,需要大约250个绕组,直径70毫米需要290个绕组,电感可以达到10 mH。您也可以在网上购买现成的线圈。
计算器地址
线圈芯使用纸板做的。线圈用的是直径为0.2mm的漆包铜线。我绕了260圈。在焊接之前,请把线头上的漆挂掉。
4.测试
5.做一个PCB电路
6.做一个纸板结构。
7.组装
所以的部件都已经准备好了。下面就是把他们都组装起来。首先用胶枪固定开关,然后放进电池,最后把电路板也用胶枪固定住。
『捌』 智能电表用u型环能否窃电
智能电表用u型环能否窃电
能窃电
专利名称:电度表用非接触式u型环短路窃电检测装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种电度表防窃电装置,特别是一种电度表用非接触式U型环短路窃电检测装置。
背景技术:
本实际生活中,常有一些人为了各种目的而窃电,U型环短路窃电则是最常见的一种窃电方式,窃电给国家和电力部门带来巨大经济损失,为了防止窃电,各种各样的防窃电装置应运而生,审定公告号为2258279的实用新型专利,提供了一种电子式电度表的防窃电装置,其技术方案为在电度表内设置一个高频振荡驱动回路,所产生的几十KHZ高频信号加在电流回路的取样电路上,并在取样电阻上套一个磁环,该磁环和穿过其中的导线构成一个电感量很小的电感L,即在电流回路中串接一个小电感,该电感对50HZ的工作频率信号影响极小,但当几十KHZ的高频信号流过时就会产生一个较强的信号,再将该高频信号放大,滤去50HZ信号后即可将该信号作为检测电流回路是否短接的检测信号,当电流回路被从外部短路时,这个检测用的高频信号也被短路;检测信号降低,再经装置中设置的整流滤波回路整流后然后送入电压比较回路后与一个标准电平比较。当回路被短接时,比较回路输出高电平,所接的模拟开关闭合。该专利目的是解决U型环窃电问题,并对窃电者进行惩罚,但是该专利在实际应用中存在一定的问题,主要是该专利将高频信号直接加在电源回路中,这样会对供电电源造成一定的污染
『玖』 最适合制作霍尔传感器的物质是(
N型半导体。霍尔传感器是一种当交变磁场经过时产生输出电压脉冲的传感器,最适合制作这种物质的是N型半导体。传感器是一种检测装置,一种获取信息的工具或者说是一种传递感觉的机器。
『拾』 如何利用压电式传感器设计一个测量轴承支座受力情况的装置。
基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感专元件由压电材属料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度。
按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承已经标准化、系列化,但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大,价格也较高。
滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成,严格的说是由外圈、内圈、滚动体、保持架、密封、润滑油 六大件组成。主要具备外圈、内圈、滚动体就可定意为滚动轴承。按滚动体的形状,滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。