一、從檢測說起
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+> 1、檢測是通過一定的物理方式,分辨出被測參數(shù)量病歸屬到某一范圍帶,以此來判別被測參數(shù)是否合格或參數(shù)量是否存在。測量時(shí)將被測的未知量與同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較,確定被測量隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù),并通過數(shù)字表示出這個(gè)倍數(shù)的過程。
^qC;Nh4F v$=QA:!U 在自動(dòng)化和檢測領(lǐng)域,檢測的任務(wù)不僅是對(duì)成品或半成品的檢驗(yàn)和測量,而且為了檢查、監(jiān)督和控制某個(gè)生產(chǎn)過程或運(yùn)動(dòng)對(duì)象使之處于人們選定的最佳狀況,需要隨時(shí)檢測和測量各種參量的大小和變化等情況。這種對(duì)生產(chǎn)過程和運(yùn)動(dòng)對(duì)象實(shí)時(shí)檢測和測量的技術(shù)又稱為工程檢測技術(shù)。
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F=t/U2 測量有兩種方式:即直接測量和間接測量
P|HKn,ar j~FD{%4N 直接測量是對(duì)被測量進(jìn)行測量時(shí),對(duì)以表讀數(shù)不經(jīng)任何運(yùn)算,直接的出被測量的數(shù)值,如:用溫度計(jì)測量溫度,用萬用表測量電壓
tOOchu?= aDehqP6vf 間接測量是測量幾個(gè)與被測量有關(guān)的物理量,通過函數(shù)關(guān)系是計(jì)算出被測量的數(shù)值。如:功率P與電壓V和電流I有關(guān),即P=VI,通過測量到的電壓和電流,計(jì)算出功率。
yB3; NHl|x4Zpw 直接測量簡單、方便,在實(shí)際中使用較多;但在無法采用直接測量方式、直接測量不方便或直接測量誤差大等情況下,可采用間接測量方式。
^1wA:?uN} !wWJ^Oz= 光電
傳感器與敏感器的概念
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Nl , 傳感器的作用是將非電量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系得電量輸出,它本質(zhì)上是非電量系統(tǒng)與電量系統(tǒng)之間的接口。在檢測和控制過程中,傳感器是必不可少的轉(zhuǎn)換器件。從能量角度出發(fā),可將傳感器劃分為兩種類型:一類是能量控制型傳感器,也稱有源傳感器;另一類是能量轉(zhuǎn)換傳感器,也稱無源傳感器。能量控制型傳感器是指傳感器將被測量的變換轉(zhuǎn)換成電參數(shù)(如電阻、電容)的變化,傳感器需外加激勵(lì)電源,才可將被測量參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成電壓、電流的變化。而能量轉(zhuǎn)換型傳感器可直接將被測量的變化轉(zhuǎn)換成電壓、電流的變化,不需外加激勵(lì)源。
%%Qo2^- ;r6jx"i 在很多情況下,所需要測量的非電量并不是傳感器所能轉(zhuǎn)換的那種非電量,這就需要在傳感器前面加一個(gè)能夠把被測非電量轉(zhuǎn)換為該傳感器能夠接收和轉(zhuǎn)換的非電量的裝置或器件。這種能夠被測非電量轉(zhuǎn)換為可用電量的元器件或裝置成為敏感器。例如用電阻應(yīng)變片測量電壓時(shí),就需要將應(yīng)變片粘貼到售壓力的彈性原件上,彈性原件將壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變力,應(yīng)變片再將應(yīng)變力轉(zhuǎn)換為電阻的變化。這里應(yīng)變片便是傳感器,而彈性原件便是敏感器。敏感器和傳感器隨然都可對(duì)被測非電量進(jìn)行轉(zhuǎn)換,但敏感器是把被測量轉(zhuǎn)換為可用非電量,而傳感器是把被測非電量轉(zhuǎn)換為電量。
MCT'Nw@A Uz7^1.-g4 2、光電傳感器是基于光電效應(yīng),將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種傳感器,廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制、宇航和廣播電視等各個(gè)領(lǐng)域。
4<x'ocKlD -_<}$9lz 光電傳感器主要噢有光電二極管、光電晶體管、光敏電阻Cds、光電耦合器、繼承光電傳感器、光電池和圖像傳感器等。主要種類表如下圖所示。實(shí)際應(yīng)用時(shí),要選擇適宜的傳感器才能達(dá)到預(yù)期的效果。大致的選用原則是:高速的光電檢測電路、寬范圍照度的照度計(jì)、超高速的
激光傳感器宜選用光電二極管;幾千赫茲的簡單脈沖光電傳感器、簡單電路中的低速脈沖光電開關(guān)宜選用光電晶體管;響應(yīng)速度雖慢,但性能良好的電阻橋式傳感器以及具有電阻性質(zhì)的光電傳感器、路燈自動(dòng)亮滅電路中的光電傳感器、隨光的強(qiáng)弱成比例改變的可變電阻等宜選用Cds和Pbs光敏元件;旋轉(zhuǎn)編碼器、速度傳感器、超高速的激光傳感器宜選用集成光電傳感器。
vAX|hwn; b]7GmRekl 光電傳感器類型 光電傳感器實(shí)例
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%KE=*v 4]/7 )x?R PN結(jié) PN光電二極管(材料采用Si,Ge,GaAs)