初識傳感2ppt課件

1、物理系物理系 2010年年7月月25四、設計入門四、設計入門( (一一 ) )單元電路設計方法單元電路設計方法 1、執(zhí)行（開關）器件的應用、執(zhí)行（開關）器件的應用 2 2、功能電路設計、功能電路設計 放大電路振蕩電路a/d-d/a電源電路控制電路變換電路變換電路比較電路比較電路（1 1）溫度傳感器）溫度傳感器（pt100pt100、熱敏電阻、雙金屬片、熱敏電阻、雙金屬片（2 2）濕度傳感器）濕度傳感器（3 3）氣體傳感器）氣體傳感器（瓦斯氣體、一氧化碳、煙霧）（瓦斯氣體、一氧化碳、煙霧）（4 4）測距傳感器）測距傳感器（超聲測距、紅外測距、激光測距）（超聲測距、紅外測距、激光測距）（5 5）（

2、人體）熱釋電傳感器）（人體）熱釋電傳感器（6 6）速度測量傳感器速度測量傳感器(霍爾、干簧管霍爾、干簧管 、光電門、光電門、 ) （7 7）光度測量光度測量傳感器傳感器（9 9）聲）聲( (敏）傳感器敏）傳感器(二二 )單元電路設計方法單元電路設計方法 3、初識傳感器、初識傳感器 （8 8）力（敏）力（敏）測量測量傳感器傳感器（1010） 位移位移測量測量傳感器傳感器（1111） 角（敏）傳感器角（敏）傳感器- -傾角、角度傾角、角度（1212） 力（敏）傳感器力（敏）傳感器(二二 )單元電路設計方法單元電路設計方法 3、初識傳感器、初識傳感器 -溫度傳感器溫度傳感器a 熱敏電阻熱敏電阻正溫度

3、系數正溫度系數(ptc)負溫度系數負溫度系數(ntc)溫度升高阻值增大溫度升高阻值增大溫度升高阻值減小溫度升高阻值減小構成：構成：用金屬鉑絲用金屬鉑絲(0.020.07mm)繞制繞制在線在線圈骨架上封裝在玻璃或圈骨架上封裝在玻璃或陶瓷管等保護管內構成陶瓷管等保護管內構成.(a) 鉑電阻鉑電阻(pt100)pt100：pt100：用于測量控制溫度的場合用于測量控制溫度的場合pt100：應用：應用：標準溫度計，高精度工業(yè)測溫，高低溫測試標準溫度計，高精度工業(yè)測溫，高低溫測試 pt100在在0度時的阻值為度時的阻值為100歐，歐，100度的時候度的時候138.51歐歐 式中，式中，a=0.00390

4、802a=0.00390802；b=-0.000000580b=-0.000000580；c=0.0000000000042735c=0.0000000000042735。 pt100pt100在常溫在常溫01000100攝氏度之間變化時線性度非常好，其阻攝氏度之間變化時線性度非常好，其阻值表達式可近似簡化為：值表達式可近似簡化為：r rptpt=100=100（1+at1+at），），當溫度變化當溫度變化1 1攝氏度，攝氏度，pt100pt100阻值近似變化阻值近似變化0.390.39歐。歐。特點：特點：輸入輸出特性接近線性輸入輸出特性接近線性(a) 鉑電阻鉑電阻(pt100)3 3、初識傳

5、感器初識傳感器 -溫度傳感器溫度傳感器r2r2、r3r3、r4r4和和pt100pt100組成傳感器測量電橋，為了保證電橋輸出電壓信號組成傳感器測量電橋，為了保證電橋輸出電壓信號的穩(wěn)定性，電橋的輸入電壓通過的穩(wěn)定性，電橋的輸入電壓通過tl431tl431穩(wěn)至穩(wěn)至2.5v2.5v。從電橋獲取的差分信號通。從電橋獲取的差分信號通過兩級運放放大后輸入單片機。電橋的一個橋臂采用可調電阻過兩級運放放大后輸入單片機。電橋的一個橋臂采用可調電阻r3r3，通過調，通過調節(jié)節(jié)r3r3可以調整輸入到運放的差分電壓信號大小，通常用于調整零點。可以調整輸入到運放的差分電壓信號大小，通常用于調整零點。 放大電路采用放大

6、電路采用lm358lm358集成運算放大器，為了防止單級放大倍數過高帶來集成運算放大器，為了防止單級放大倍數過高帶來的非線性誤差，放大電路采用兩級放大，如圖的非線性誤差，放大電路采用兩級放大，如圖 5.15.1所示，前一級約為所示，前一級約為1010倍，倍，后一級約為后一級約為3 3倍。溫度在倍。溫度在01000100度變化，當溫度上升時，度變化，當溫度上升時，pt100pt100阻值變大，輸阻值變大，輸入放大電路的差分信號變大，放大電路的輸出電壓入放大電路的差分信號變大，放大電路的輸出電壓avav對應升高。對應升高。 應用電路：電橋應用電路：電橋+差動放大差動放大材料：材料：特點：特點：（1

7、）溫度系數大）溫度系數大 靈敏度高靈敏度高 （為一般電阻的（為一般電阻的10100倍）倍）（2）結構簡單，體積?。┙Y構簡單，體積小 可以測量點溫度可以測量點溫度（3）電阻率高、熱慣性小）電阻率高、熱慣性小 適于動態(tài)測溫適于動態(tài)測溫（4）易于維護、使用壽命長）易于維護、使用壽命長 適于現場測溫適于現場測溫（5）互換性差，非線性嚴重，精度低）互換性差，非線性嚴重，精度低 臨界溫度系數熱敏電阻臨界溫度系數熱敏電阻(ctr) 半導體半導體 - 半導體熱電阻半導體熱電阻（6）成本低，應用廣泛）成本低，應用廣泛 b、熱敏電阻熱敏電阻 （過熱保護）（過熱保護）tbtaer非線性非線性 3 3、初識傳感器初識

8、傳感器 -溫度傳感器溫度傳感器熱敏電阻的應用熱敏電阻的應用家用電器家用電器電熨斗、電冰箱、電飯煲、洗衣機、電暖壺、烘干電熨斗、電冰箱、電飯煲、洗衣機、電暖壺、烘干機、電烤箱、空調機、電熱毯、熱水器、熱得快、機、電烤箱、空調機、電熱毯、熱水器、熱得快、電磁爐、電磁爐、汽車電子汽車電子 電子噴油嘴、空調機、發(fā)電機防熱裝置、電熱座椅電子噴油嘴、空調機、發(fā)電機防熱裝置、電熱座椅測量儀器測量儀器流量計、風速表、真空計、濃度計、濕度計、空氣流量計、風速表、真空計、濃度計、濕度計、空氣傳感器、環(huán)境監(jiān)測儀、傳感器、環(huán)境監(jiān)測儀、辦公設備辦公設備 復印機、傳真機、打印機、掃描儀復印機、傳真機、打印機、掃描儀農業(yè)園

9、藝農業(yè)園藝 溫室控制、人工氣候箱、烘干系統(tǒng)、溫室控制、人工氣候箱、烘干系統(tǒng)、醫(yī)療器具醫(yī)療器具 體溫計、人工透析、散熱系統(tǒng)體溫計、人工透析、散熱系統(tǒng)工業(yè)生產工業(yè)生產 電動機過熱保護、電動機過熱保護、基于熱敏電阻的電機過熱保護器：基于熱敏電阻的電機過熱保護器： rt1 rt2 rt3 ：熱敏電阻：熱敏電阻(ntc) ，安裝在三相繞組附近，安裝在三相繞組附近 溫度低時溫度低時 ：電阻?。弘娮栊?三極管導通三極管導通 繼電器吸合繼電器吸合 電機運行電機運行溫度高時溫度高時 ：電阻大：電阻大 三極管三極管不不導通導通 繼電器繼電器不不吸合吸合 電機電機停止停止熱敏電阻的應用舉例熱敏電阻的應用舉例同時控制

10、三路電器，任一路出現問題即切斷電源停止工作同時控制三路電器，任一路出現問題即切斷電源停止工作彩電消磁電路：彩電消磁電路： 熱敏電阻的應用舉例熱敏電阻的應用舉例圖中圖中r1r1是消磁電阻，其值在是消磁電阻，其值在1010毫秒間可從幾歐變化毫秒間可從幾歐變化到幾到幾k k歐或更大。使消磁線圈在瞬間產生大電流進歐或更大。使消磁線圈在瞬間產生大電流進行消磁。行消磁。負溫度系數補償電路負溫度系數補償電路熱敏電阻的應用舉例熱敏電阻的應用舉例對線圈電阻進行補償對線圈電阻進行補償負溫度系數補償電路負溫度系數補償電路熱敏電阻的應用舉例熱敏電阻的應用舉例溫度電壓轉換電路溫度電壓轉換電路熱敏電阻的應用舉例熱敏電阻的

11、應用舉例變化量從反相端輸入，電阻變小時變化量從反相端輸入，電阻變小時r4r4上端電壓上端電壓升高升高uouo有電壓輸出，溫度變化越大。有電壓輸出，溫度變化越大。 uouo越大。越大。熱敏電阻監(jiān)測控制應用電路熱敏電阻監(jiān)測控制應用電路熱敏電阻的應用舉例熱敏電阻的應用舉例變化量從同相端輸入，反向端用穩(wěn)壓管固定比較電壓值，變化量從同相端輸入，反向端用穩(wěn)壓管固定比較電壓值，rtrt電阻變大時運放電阻變大時運放3 3腳電壓升高，運放腳電壓升高，運放6 6腳有電壓輸出，經腳有電壓輸出，經三極管放大后推動繼電器動作，使三極管放大后推動繼電器動作，使rlrl得電工作。得電工作。c 數字溫度傳感器數字溫度傳感器d

12、s18b20 ds18b20 ds18b20 是單線數字式測溫芯片，它能在現是單線數字式測溫芯片，它能在現場采集溫度數據，并將溫度數據直接轉換成數字場采集溫度數據，并將溫度數據直接轉換成數字量輸出。量輸出。ds18b20ds18b20在與微處理器連接時僅需要一條在與微處理器連接時僅需要一條接口線即可實現微處理器雙向通訊。接口線即可實現微處理器雙向通訊。 測溫范圍測溫范圍 5555125125，測溫精度，測溫精度0.06250.0625，數字量轉換時間小于，數字量轉換時間小于 200ms200ms。 工作電源工作電源: 35v/dc: 35v/dc。3 3、初識傳感器初識傳感器 -溫度傳感器溫度

13、傳感器ds18b20ds18b20和和at89s52at89s52單片機的連接單片機的連接ds18b20ds18b20和和20512051單片機的連接單片機的連接lm35 lm35 是由是由national national semiconductor semiconductor 所生產所生產的溫度傳感器，其輸出的溫度傳感器，其輸出電壓與攝氏溫標呈線性電壓與攝氏溫標呈線性關系，轉換公式如式，關系，轉換公式如式，0 0 度時輸出為度時輸出為0v0v，每升高，每升高11，輸出電壓增加，輸出電壓增加10mv10mv。lm35 lm35 有多種不同封裝型式，外觀如圖所示。有多種不同封裝型式，外觀如圖所

14、示。d 線性溫度傳感器線性溫度傳感器lm353 3、初識傳感器初識傳感器 -溫度傳感器溫度傳感器在常溫下，在常溫下，lm35 不需要額不需要額外的校準處理即可達到外的校準處理即可達到 1/4的準確率。的準確率。 其電源其電源供應模式有單電源與正負雙供應模式有單電源與正負雙電源兩種，其接腳如圖所示，電源兩種，其接腳如圖所示，正負雙電源的供電模式可提正負雙電源的供電模式可提供負溫度的量測；供負溫度的量測；d lm35單電源模式單電源模式雙電源模式雙電源模式兩種接法的靜止電流溫度關系如圖兩種接法的靜止電流溫度關系如圖 所示，在靜止溫度中自熱效所示，在靜止溫度中自熱效應低應低(0.08)，單電源模式在

15、，單電源模式在25下靜止電流約下靜止電流約50a，工作電，工作電壓較寬，可在壓較寬，可在420v的供電電壓范圍內正常工作非常省電的供電電壓范圍內正常工作非常省電lm35lm35和部分器件組成溫控電路原理圖和部分器件組成溫控電路原理圖lm35lm35和和icl7107icl7107組成的數字溫度計組成的數字溫度計數字溫度計數字溫度計濕敏電阻濕敏電阻hr202hr202特性參數特性參數 （at 1khzat 1khz） 單位：歐姆單位：歐姆工作范圍工作范圍 2095%rh 060 2095%rh 060供電電壓供電電壓 1.5v ac(max1.5v ac(max 正弦波正弦波) )工作頻率工作頻

16、率 500hz2khz 500hz2khz額定功率額定功率 0.2mw(max 0.2mw(max 正弦波正弦波) )中心值中心值 （at25 1khz 1v ac 60%rh at25 1khz 1v ac 60%rh 正弦波）正弦波） 31.0k31.0k阻抗范圍阻抗范圍 （at25 1khz 1v ac 60%rh at25 1khz 1v ac 60%rh 正弦波）正弦波） 19.850.2k19.850.2k濕度檢測濕度檢測 精度精度 5%rh5%rh應用領域應用領域: :濕（敏）傳感器濕（敏）傳感器用于測量控制濕度的用于測量控制濕度的領域領域hr202濕敏電阻是采用有機高分子材料的

17、一種新型的濕度敏感元件，感濕敏電阻是采用有機高分子材料的一種新型的濕度敏感元件，感濕范圍寬，長期使用性能穩(wěn)定，可以應用于倉儲、車廂、居室內空氣質濕范圍寬，長期使用性能穩(wěn)定，可以應用于倉儲、車廂、居室內空氣質量控制、樓宇自控、醫(yī)療、工業(yè)控制系統(tǒng)及科研領域等廣泛的應用。量控制、樓宇自控、醫(yī)療、工業(yè)控制系統(tǒng)及科研領域等廣泛的應用。3 3、初識傳感器初識傳感器 2 2 濕濕（敏）傳感器（敏）傳感器應用接口電路：應用接口電路： 濕度檢測電路r150kvccchr02-653p2.1濕（敏）傳感器濕（敏）傳感器應用電路應用電路-嬰兒尿濕報警器嬰兒尿濕報警器3 3、初識傳感器初識傳感器 2 2 濕濕（敏）傳

18、感器（敏）傳感器-濕度頻率轉換電路濕度頻率轉換電路濕（敏）傳感器濕（敏）傳感器a a 瓦斯氣體傳感器瓦斯氣體傳感器(kgs-20)(kgs-20)特性參數 ：l.檢測電壓：（vc、vd）15v 2.取樣電阻：（rl）0.5-20k 3.加熱電壓：（vh）0.90.05v 4.加熱功率：（p）約150mw 5.靈敏度：r0（air）rs（5000ppmch4）5 6.響應時間：tres10秒 7.恢復時間：trec30秒 氣氣（敏）（敏）體傳感器體傳感器用于測量控制各種氣體的領域用于測量控制各種氣體的領域3 3、初識傳感器初識傳感器 3 3 氣（敏）傳感器氣（敏）傳感器 kgs-20kgs-20

19、型可燃氣傳感器是以二氧化錫為基本敏感材料的，型可燃氣傳感器是以二氧化錫為基本敏感材料的，專門用于可燃氣濃度檢測的一種半導體型氣體傳感器。專門用于可燃氣濃度檢測的一種半導體型氣體傳感器。to-39to-39金屬封裝的外殼上部帶有金屬封裝的外殼上部帶有100100目金屬絲網。目金屬絲網。 它的基本特征是：極高靈敏度和極快的響應速度且功耗低。它的基本特征是：極高靈敏度和極快的響應速度且功耗低。kgs-20kgs-20型可燃氣傳感器適用于對瓦斯等可燃氣濃度的檢測，用型可燃氣傳感器適用于對瓦斯等可燃氣濃度的檢測，用于瓦斯報警器，可燃氣報警器，瓦斯檢測儀等。于瓦斯報警器，可燃氣報警器，瓦斯檢測儀等。 根據

20、瓦斯傳感器的特性根據瓦斯傳感器的特性: : 當當ch4ch4濃度為濃度為1.5%1.5%時輸出時輸出20mv20mv的模擬電壓信號的模擬電壓信號，經過信號，經過信號放大電路使其放大放大電路使其放大1010倍，得到倍，得到200mv200mv的模擬電壓信號。的模擬電壓信號。 設定設定64ad64ad模塊模擬量控制端輸入為模塊模擬量控制端輸入為05v05v的電壓信號由于模的電壓信號由于模擬量模塊采集的瓦斯?jié)舛戎禐閿M量模塊采集的瓦斯?jié)舛戎禐?-40000-4000之間的數字量，在給定之間的數字量，在給定瓦斯?jié)舛认拗泣c的值時，要把其轉換成瓦斯?jié)舛认拗泣c的值時，要把其轉換成0-40000-4000之間的

21、數字量。之間的數字量。 1.5% 1.5%對應的數字量為對應的數字量為: :0.2/(5-0)0.2/(5-0)* *(4000-0)=1600(4000-0)=1600a a 瓦斯氣體傳感器瓦斯氣體傳感器(kgs-20)(kgs-20)典型驅動應用接口電路a a 瓦斯氣體傳感器瓦斯氣體傳感器(kgs-20)(kgs-20)典型驅動應用-瓦斯超限報警電路a a 瓦斯氣體傳感器瓦斯氣體傳感器(kgs-20)(kgs-20)典型驅動應用-和單片機的接口電路a a 瓦斯氣體傳感器瓦斯氣體傳感器(kgs-20)(kgs-20)特性參數特性參數l l、回路電壓：、回路電壓：(vc(vc) 5-24v)

22、5-24v2 2、取樣電阻：、取樣電阻：(rl) 0.5-20k(rl) 0.5-20k3 3、加熱電壓：、加熱電壓：(vh)5(vh)50.1v0.1v4 4、加熱功率：、加熱功率：(p)(p)約約750mw750mw5 5、靈敏度：、靈敏度：r0(air)/rs r0(air)/rs (1000ppmc4h10)(1000ppmc4h10)5 56 6、響應時間：、響應時間：trestres1010秒秒7 7、恢復時間：、恢復時間：trectrec3030秒秒工作環(huán)境：溫度-10-+50、相對濕度0-90rhb b 天然氣、液化石油氣（天然氣、液化石油氣（co） 傳感器傳感器2m0031

23、1外形尺寸（外形尺寸（mmmm）2 2、接線圖、接線圖a-aa-a內部短路為第一測量極內部短路為第一測量極b-bb-b內部短路為第二測量極內部短路為第二測量極h-hh-h加熱極加熱極3 3、初識傳感器初識傳感器 3 3 氣（敏）傳感器氣（敏）傳感器測試電路：測試電路：b b 天然氣、液化石油氣（天然氣、液化石油氣（co） 傳感器傳感器2m003 r3 r3和電位器和電位器r4r4并聯之并聯之后與后與r5r5相串聯，相串聯，5 5管腳處電管腳處電壓值為壓值為2.5v2.5v，其中，其中r4r4為調為調敏電阻。當無煙霧時，敏電阻。當無煙霧時，mqmq不導通，電壓比較器的不導通，電壓比較器的5 5管

24、管腳電壓值為腳電壓值為0 0，則通過比較，則通過比較，7 7號管腳輸出低電平給單片號管腳輸出低電平給單片機。當有煙霧出現時，機。當有煙霧出現時，mqmq導通，導通，5 5管腳大約為管腳大約為5v5v，則，則7 7號管腳輸出高電平給單片號管腳輸出高電平給單片機，從而由單片機觸發(fā)二機，從而由單片機觸發(fā)二極管和語音芯片，發(fā)光并極管和語音芯片，發(fā)光并發(fā)出發(fā)出119119火警信號?；鹁盘?。應用電路之一應用電路之一b b 天然氣、液化石油氣（天然氣、液化石油氣（co） 傳感器傳感器2m003上電后煙霧傳感器輸出電壓為上電后煙霧傳感器輸出電壓為1.6v1.6v。當煙霧傳感器檢測到有。當煙霧傳感器檢測到有煙

25、霧的時候，輸出端的電壓逐漸升高，輸出端接到煙霧的時候，輸出端的電壓逐漸升高，輸出端接到lm339lm339比比較器，比較電壓設為較器，比較電壓設為2.5v2.5v。由于比較出來的電壓帶負載能力。由于比較出來的電壓帶負載能力低，所以如果直接接到單片機上電壓會拉低，因此我們再加低，所以如果直接接到單片機上電壓會拉低，因此我們再加一個一個lm324lm324做了一個電壓跟隨器，這樣輸出電壓接到單片機做了一個電壓跟隨器，這樣輸出電壓接到單片機上不會變低，帶負載能力增強。當有煙霧的時候，單片機監(jiān)上不會變低，帶負載能力增強。當有煙霧的時候，單片機監(jiān)測到高電平從而做出相應的反應。測到高電平從而做出相應的反應

26、。應用電路之二應用電路之二b b 天然氣、液化石油氣（天然氣、液化石油氣（co） 傳感器傳感器2m003應用電路之三應用電路之三b b 天然氣、液化石油氣（天然氣、液化石油氣（co） 傳感器傳感器2m003a、超聲測距傳感器、超聲測距傳感器 一種可實現聲電轉換的裝置（超聲換能器）一種可實現聲電轉換的裝置（超聲換能器）這種裝置能夠發(fā)射超聲波，同時還可以接收超這種裝置能夠發(fā)射超聲波，同時還可以接收超聲回波，并轉換成電信號。聲回波，并轉換成電信號。超聲波傳感器超聲波傳感器外形外形超聲波探頭主要技術參數超聲波探頭主要技術參數 中心頻率：中心頻率：40401khz 1khz 超聲波探頭反射靈敏度：超聲波

27、探頭反射靈敏度：1.0mvp-pmin. 1.0mvp-pmin. 余振時間余振時間1.5msec.max. 1.5msec.max. 指向性：水平探測角度（指向性：水平探測角度（6db)1206db)1201010，垂直探測角度（，垂直探測角度（6db6db）60601010。 絕緣阻抗：絕緣阻抗：100m100m。(100vdc) (100vdc) 最大輸入電壓：最大輸入電壓：140vp-p140vp-pmaxmax( (正弦波，正弦波，40khz,40khz,施加超聲波施加超聲波時間時間0.5msec.,0.5msec.,間隔時間間隔時間100msec.)100msec.)。 工作溫度：

28、工作溫度：-30-3085 85 儲存溫度：儲存溫度：-40-4085 85 引線長度：引線長度：8 8米米maxmax超聲波探頭組成超聲波探頭組成 壓電陶瓷壓電陶瓷 吸聲材料吸聲材料 殼體殼體 引線引線 3 3、初識傳感器初識傳感器 4 4 測距傳感器測距傳感器2/ctd 被測距離被測距離:c c - - 聲速聲速 t t - - 往返飛行時間往返飛行時間應用：適于大目標、近距離、一般精度測距應用：適于大目標、近距離、一般精度測距 手持測距儀手持測距儀 - - 盲人導盲盲人導盲 汽車倒車雷達汽車倒車雷達 - - 汽車安全汽車安全 工業(yè)應用工業(yè)應用 - - 超聲測量液位、物位超聲測量液位、物位

29、特點：超聲波束發(fā)散，測量范圍小特點：超聲波束發(fā)散，測量范圍小 波束聚焦困難，測量精度低波束聚焦困難，測量精度低 測量目標不能太??；測量目標不能太??； 超聲測距原理：超聲測距原理：超生探頭超生探頭被測目標被測目標a、超聲測距傳感器、超聲測距傳感器測距電路由發(fā)射和接收電路組成：測距電路由發(fā)射和接收電路組成： 超聲測距電路：超聲測距電路：a、超聲測距傳感器、超聲測距傳感器典型發(fā)射電路之一典型發(fā)射電路之一a、超聲測距傳感器、超聲測距傳感器超聲波接收電路之一超聲波接收電路之一 a、超聲測距傳感器、超聲測距傳感器為了有更高的聲壓為了有更高的聲壓級和靈敏度，選用級和靈敏度，選用需要較高發(fā)射電壓需要較高發(fā)射電

30、壓和大角度的超聲波和大角度的超聲波傳感器，單片機輸傳感器，單片機輸出出40k40k的方波信號，的方波信號，經變壓器升壓，作經變壓器升壓，作用于超聲波傳感器。用于超聲波傳感器。使發(fā)射功率更大。使發(fā)射功率更大。實用發(fā)射電路之二實用發(fā)射電路之二a、超聲測距傳感器、超聲測距傳感器 超聲波傳感器接收回波信號，經耦合電容送入前置放超聲波傳感器接收回波信號，經耦合電容送入前置放大電路，放大的信號經帶通濾波電路、后級放大電路、電大電路，放大的信號經帶通濾波電路、后級放大電路、電壓比較電路后完成回波信號的處理并向單片機發(fā)出中斷信壓比較電路后完成回波信號的處理并向單片機發(fā)出中斷信號。號。實用接收電路之二：實用接收

31、電路之二：a、超聲測距傳感器、超聲測距傳感器 由于超聲波在不同溫度下傳播速度不同，超聲波速度由于超聲波在不同溫度下傳播速度不同，超聲波速度c c與溫度與溫度t t有關。如果環(huán)境溫度變化顯著，必須考慮溫度補償有關。如果環(huán)境溫度變化顯著，必須考慮溫度補償問題?？諝庵新曀倥c溫度的關系可以表示為：問題?？諝庵新曀倥c溫度的關系可以表示為： 式中式中t t為環(huán)境攝氏溫度為環(huán)境攝氏溫度。為了提高測量精度，可采用數字。為了提高測量精度，可采用數字溫度傳感器溫度傳感器ds1820ds1820采集環(huán)境溫度進行溫度補償。采集環(huán)境溫度進行溫度補償。測距溫度補償：測距溫度補償：a、超聲測距傳感器、超聲測距傳感器1.1.

32、測量射程范圍：測量射程范圍：10 to 80 cm 10 to 80 cm 2.2.最大允許角度：最大允許角度：4040 3.3.電源電壓：電源電壓：4.5 to 5.5v 4.5 to 5.5v 4.4.平均功耗：平均功耗：35ma 35ma 5.5.峰值功耗：約峰值功耗：約200ma 200ma 6.6.更新頻率更新頻率/ /周期：周期：25hz/40ms 25hz/40ms 7.7.模擬輸出噪聲：模擬輸出噪聲：200mv 200mv 8.8.測量距離與輸出模擬電壓關系：測量距離與輸出模擬電壓關系：2.4v0.4v2.4v0.4v模擬模擬信號對應信號對應10cm80cm10cm80cm，輸

33、出與距離成反比非線性關系。，輸出與距離成反比非線性關系。 gp2d12產品規(guī)格參數： b、紅外測距傳感器紅外測距傳感器（夏普夏普gp2d12）3 3、初識傳感器初識傳感器 4 4 測距傳感器測距傳感器 該光電傳感器為該光電傳感器為npnnpn常開型反射式傳感器，常開型反射式傳感器，自發(fā)自收。工作電壓為自發(fā)自收。工作電壓為5v5v，工作電流為，工作電流為100ma100ma。有效測量距離為有效測量距離為80cm80cm。易于裝配，使用方便，。易于裝配，使用方便，可以很方便的實現小車的避障等功能?？梢院芊奖愕膶崿F小車的避障等功能。 通過調節(jié)后部的螺絲，可以改變該傳感器的通過調節(jié)后部的螺絲，可以改變

34、該傳感器的避障距離。即避障距離可以在避障距離。即避障距離可以在0 080cm80cm之間可之間可調。調。 該傳感器為開關量傳感器，輸出的為該傳感器為開關量傳感器，輸出的為1 1，0 0開關量信號，可以和單片機直接連接使用。開關量信號，可以和單片機直接連接使用。c、紅外測距傳感器紅外測距傳感器（避障模塊避障模塊 、尋跡模塊、尋跡模塊）3 3、初識傳感器初識傳感器 4 4 測距傳感器測距傳感器 tk-20 tk-20黑白線檢測傳感器是黑白線檢測傳感器是tk-10tk-10的升級版，的升級版，有效探測距離達有效探測距離達5cm5cm。通過調節(jié)電位器，最遠。通過調節(jié)電位器，最遠可以達到可以達到10cm

35、10cm（該距離下，探測黑白線的精度（該距離下，探測黑白線的精度降低）。降低）。 這款黑白線傳感器繼承了這款黑白線傳感器繼承了tk-10tk-10的受可見光干的受可見光干擾小，輸出信號為開關量，信號處理簡單，使擾小，輸出信號為開關量，信號處理簡單，使用非常方便外，還增加了探測距離調節(jié)器、改用非常方便外，還增加了探測距離調節(jié)器、改進了探測距離、加強了探測精度（在有效量程進了探測距離、加強了探測精度（在有效量程內，可對報紙大標題進行感應）。內，可對報紙大標題進行感應）。 應用場合：應用場合： 1.1.白底黑線或黑底白線的檢測；白底黑線或黑底白線的檢測； 2. 2.完成小車或機器人尋跡功能；完成小車

36、或機器人尋跡功能；注意事項：注意事項： 該傳感器為開關量傳感器，輸該傳感器為開關量傳感器，輸出為出為ttlttl電平，可以直接和單片電平，可以直接和單片機連接，但需要在輸出端加上拉機連接，但需要在輸出端加上拉電阻，使用方法如紅外避障傳感電阻，使用方法如紅外避障傳感器。（如不加上拉電阻會出現不器。（如不加上拉電阻會出現不規(guī)則電平輸出規(guī)則電平輸出）d、紅外測距傳感器紅外測距傳感器（黑白線檢測傳感器黑白線檢測傳感器tk-20tk-20）特性：特性：u:5vdci:20masn:05cm3 3、初識傳感器初識傳感器 4 4 測距傳感器測距傳感器(1) 激光測距特點激光測距特點：測量距離可達幾公里甚至測量距離可達幾公里甚至幾十公里（主要手段）幾十公里（主要手段）(2) 激光測距方法：飛行時間法、相位差法激光測距方法：飛行時間法、相位差法(a) 飛行時間法：飛行時間法：2/ctd 被測距離被測距離:c - 光速光速 t - 往返飛行時間往返飛行時間(b) 相位差法：相位差法：被測距離被測距離:c - 光速