《光敏傳感器的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、光敏傳感器的應用——聲光控開關電路摘要：本篇論文是介紹以聲光控為題材制作的傳感器電路，其主要的講聲光控開關的設計制作及應用的簡單介紹。關鍵詞：傳感器；聲光控；應用1傳感器的介紹將實際中的力、聲、光、溫度、濕度等非電量轉(zhuǎn)化為電量的媒介，也可以這么說傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。1.1傳感器的作用現(xiàn)在的信息技術發(fā)展革命，用人自身感覺器官既無法得到準確的數(shù)據(jù)，同

2、時對很多無法用器官感測的事物不得不望而止步，而傳感器就是一種代替人的感覺器官來獲取信息、數(shù)據(jù)的媒介。在工業(yè)生產(chǎn)中，對于高精密的產(chǎn)品要接助各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎。在醫(yī)學中，借助傳感器能夠更好分析病因，得到一個好的治療方案。在科研究中，傳感器更具有突出的地位。許多領域人的感官還有簡易的傳感器根本無法得到精確的數(shù)據(jù)，必須借助高精密的傳感器來實現(xiàn)分析測量。例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察

3、小到cm的粒子世界，縱向上要觀察長達數(shù)十萬年的天體演化，短到s的瞬間反應。此外，還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁碭等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高10靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會導致該領域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅(qū)。1.2傳感器的分類根據(jù)不同的觀點對傳感器進行分類，可將它們的轉(zhuǎn)換原理(

4、傳感器工作的基本物理或化學效應)它們的用途、它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等進行分類。根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學傳感器二大類。傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應，如電阻式傳感器、電感式傳感器、壓阻式傳感器、溫度傳感器等，被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現(xiàn)象為因果關系的傳感器，如氣敏傳感器。1.3傳感器的特性傳感器的特性是指傳感器的輸入量和輸出量之間的對應關系。通常把傳感器的特性分為兩種：靜態(tài)特性和動態(tài)特性。靜態(tài)特性是指輸入不隨時間而變化的特性，它

5、表示傳感器在被測量各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)下輸入輸出的關系。動態(tài)特性是指輸入隨時間而變化的特性，它表示傳感器對隨時間變化的輸入量的響應特性。一般來說，傳感器的輸入和輸出關系可用微分方程來描述。理論上，將微分方程中的一階及以上的微分項取為零時，即可得到靜態(tài)特性。因此傳感器的靜特性是其動特性的一個特例。傳感器除了描述輸入與輸出量之間的關系特性外，還有與使用條件、使用環(huán)境、使用要求等有關的特性。1.4光敏傳感器10光傳感器是利用光敏元件將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器，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

6、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、應用最廣的傳感器之一，它在自動控制和非電量電測技術中占有非常重要的地位。光敏傳感器的種類繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、光電耦合器、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。1.4.1光敏電阻的結構與原理光敏電阻器又叫光感電阻，其工作原理是基于內(nèi)光電效應。光敏電阻是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電

7、阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。光敏電阻的符號如圖1-1所示。圖1-1光敏電阻構成與原理：用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，通常大于1MΩ。當受到光照時，只要光子能量大于半導體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量后可躍遷到導帶，并在價帶中產(chǎn)生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產(chǎn)生的電子—空穴對增加了半導體材料中載流子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強，

8、阻值愈低。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對將逐漸復合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復原值。光電特性：在光敏電阻兩級電壓固定不變時，光照度與電阻及電流間的關系稱為光電特性，光電特性曲線如圖1-2所示10圖1-2光敏電阻特性曲線2光