工人培訓(xùn)之自動控制元件的應(yīng)用課件

中級電工培訓(xùn)中級電工培訓(xùn)目錄常用傳感器P3軟啟動器P70交流變頻器P122三菱E700變頻器P170光電編碼器P200目錄常用傳感器P3第七章自動控制元件的應(yīng)用

—常用傳感器壓力磁位置溫度氣體光聲音濕度傳感器轉(zhuǎn)換電壓電流第七章自動控制元件的應(yīng)用—常用傳感器壓力磁位置溫度氣體傳感器定義

傳感器是指能感受并響應(yīng)被測物理量，并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成為可供測量的輸出信號的器件或裝置。

傳感器的組成，并無嚴(yán)格的規(guī)定。一般說來，可以把傳感器看作由敏感元件(熱敏元件、磁敏元件、光敏元件等)和變換元件兩部分組成。電量敏感元件變換元件非電量傳感器2022/12/284216傳感器定義傳感器是指能感受并響應(yīng)被測

敏感元件指能直接感受或響應(yīng)被測量的部分;

轉(zhuǎn)換元件指將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。傳感器的輸出信號一般都很微弱,需要有信號調(diào)整與轉(zhuǎn)換電路對其進(jìn)行放大、運算等。有的調(diào)整與轉(zhuǎn)換電路與敏感元件集成在同一芯片上。此外，傳感器工作必須有輔助的電源。2022/12/285216敏感元件指能直接感受或響應(yīng)被測量的部分;2022/傳感器的分類

傳感器技術(shù)是一門知識密集型技術(shù),它與許多學(xué)科有關(guān)。其種類繁多,有多種分類方法。一、按檢測功能分類：溫度、光敏、壓力、磁敏、聲音、濕度、氣體等傳感器；二、按工作原理分類：壓電式、光電式、吸附式、壓阻式、熱點式等傳感器；三、按制造材料分類：金屬、聚合物、半導(dǎo)體、陶瓷、混合物等傳感器；四、按制造工藝分類：集成、薄膜、厚膜等傳感器。2022/12/286216傳感器的分類傳感器技術(shù)是一門知識密傳感器的選用

傳感器的種類繁多,相同的物理量可用不同工作原理的傳感器，使用時一般考慮如下：一、被測量類型

測量目的、測量范圍、測量精度、測量時間等；二、工作環(huán)境

環(huán)境溫度、環(huán)境噪聲、傳遞距離等；三、傳感器性能

成本、線性度、穩(wěn)定性、響應(yīng)時間、輸出方式等。

2022/12/287216傳感器的選用傳感器的種類繁多溫度傳感器溫度傳感器接觸式非接觸式熱電阻熱敏電阻：NTC、PTC、CTR：-200~300oC熱電偶輻射式溫度計量子溫敏傳感器銅熱電阻-50~200oC鉑熱電阻

-180~600oC鎳熱電阻-50~100oCK型：0~1000oCR型：200~1400oCJ型：

0~600oCE型：-

200~700oC半導(dǎo)體溫度傳感器：-100~220oC集成溫度傳感器：-55~150oC2022/12/288216溫度傳感器溫度傳感器接觸式非接觸式熱電阻熱敏電阻：NTC、P

1.熱敏電阻半導(dǎo)體熱敏電阻按半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的典型特性分為三種類型:

負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）

正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）:在某一特性溫度下電阻值會發(fā)生突變的。

CTR主要用作溫度開關(guān)，在溫度測量中,則主要采用NTC。2022/12/2892161.熱敏電阻半導(dǎo)體熱敏電阻按半導(dǎo)三種類型熱敏電阻的典型特性2022/12/2810216三種類型熱敏電阻的典型特性2022/12/2810216Rt、R0—分別為TK和T0K時的熱敏電阻值；

B—熱敏電阻的材料常數(shù)，其值主要取決于熱敏電阻的材料。一般情況下，B=2000～6000K，可通過查閱產(chǎn)品資料獲得，在高溫下使用時，B值將增大；T—被測溫度（K）。NTC熱敏電阻的電阻值與溫度的關(guān)系為：熱敏電阻特性曲線及參數(shù)2022/12/2811216Rt、R0—分別為TK和T0K時的熱敏電阻值；NT熱敏電阻的常見外型及符號2022/12/2812216熱敏電阻的常見外型及符號2022/12/281221熱敏電阻基本應(yīng)用電路基本測溫電路溫差測量電路2022/12/2813216熱敏電阻基本應(yīng)用電路基本測溫電路溫差測量電路熱敏電阻和555構(gòu)成雙限溫度控制器2022/12/2814216熱敏電阻和555構(gòu)成雙限溫度控制器2022/12/2814

555芯片資料2022/12/2815216555芯片資料2022/12/2815216 通常采用的熱電阻有鉑、銅和鎳。由于鉑具有很好的穩(wěn)定性和測量精度，故人們主要把它用于高精度的溫度測量和標(biāo)準(zhǔn)測溫裝置。多數(shù)熱電阻隨溫度而變化的關(guān)系可由下式表示：

Rt=R0［1+α(t-t0)］Rt,R0—分別為熱電阻在t℃和t0℃時的電阻值；

α—熱電阻的電阻溫度系數(shù)（1／℃）；

t—被測溫度（℃）。

2.熱電阻(RTD)2022/12/2816216 通常采用的熱電阻有鉑、銅和鎳。由于常用的鉑電阻有Pt50、Pt100、Pt300、Pt1000等，下標(biāo)表示鉑電阻在0℃時的阻值。鉑電阻鉑電阻與溫度的關(guān)系在0～630.74℃以內(nèi)為 Rt=R0(1+At+Bt2)-190～0℃以內(nèi)為 Rt=R0［1+At+Bt2+C(t-100)t3］

Rt—溫度為t℃時的電阻值；

R0—溫度為0℃時的電阻值；

t—任意溫度值；

A，B，C—分度系數(shù)，手冊查找。(如Pt1000分度常數(shù)：A＝0.0038623139728,B＝-0.00000065314932626)2022/12/2817216常用的鉑電阻有Pt50、Pt100、Pt30鉑電阻測溫電路2022/12/2818216鉑電阻測溫電路2022/12/2818216

3.熱電偶兩種不同的金屬A與B形成閉合回路，當(dāng)兩個接點溫度不同時回路將產(chǎn)生電勢，該電勢的方向和大小取決于兩導(dǎo)體的材料及兩接點之間的溫度差，而與導(dǎo)體的粗細(xì)、長短無關(guān)。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，組成的測量傳感器稱為熱電偶。工作端或熱端（T），測量時將它置于被測溫度場中；自由端或冷端（T0）,一般要求恒定在某一溫度。鎧裝2022/12/28192163.熱電偶兩種不同的金屬A與B形成閉 雖說許多金屬相互結(jié)合都會產(chǎn)生熱電效應(yīng),但是能做成適于測溫的實用熱電偶者為數(shù)不多。目前常用的熱電偶有鉑－鉑銠、鎳鉻－鎳硅、鎳鉻－康銅等。按測溫范圍又分為K、E、J、T、B、R、S等型。 熱電偶能直接進(jìn)行溫度-電勢轉(zhuǎn)換,而且體積小、測溫范圍廣。熱電偶的結(jié)構(gòu)除普通型外,還有具有保護(hù)外套的所謂鎧裝(也有叫纜式)熱電偶、薄膜熱電偶等。熱電偶類型2022/12/2820216 雖說許多金屬相互結(jié)合都會產(chǎn)生熱電效應(yīng),但是能做成適K、J、E、T型相對冷端（0℃）的溫差電勢2022/12/2821216K、J、E、T型相對冷端（0℃）的溫差電勢2022/12/K型熱電偶電路舉例K型熱電偶電路舉例

4.集成溫度傳感器AD590AD590(I、J、K、L、M)有如下特點：①線性電流輸出：Io/T=1μA／K②工作溫度范圍：-55～155℃③兩端器件：電壓輸入，電流輸出④激光微調(diào)使定標(biāo)精度達(dá)±0.3℃(AD590M)⑤整個工作溫度范圍內(nèi)非線性誤差小于±0.5℃（AD590M）⑥工作電壓范圍：4～30V⑦器件本身與外殼絕緣2022/12/28232164.集成溫度傳感器AD590AD590(I、J在25℃時調(diào)整電位器使Vo為298.2mV;或0℃時調(diào)整電位器使Vo為273.2mV；利用這樣一個簡單的電路，很容易把傳感器的電流輸出變換為方便的電壓輸出。由于AD590內(nèi)阻極高，所以適合遠(yuǎn)距離測量，可采用一般雙絞線。AD590基本應(yīng)用電路2022/12/2824216在25℃時調(diào)整電位器使Vo為298.2mV;AD590遠(yuǎn)距離溫度檢測電路2022/12/2825216AD590遠(yuǎn)距離溫度檢測電路2022/12/2825216其他常用的集成溫度傳感器AD2210/22105、AN6071、DS1620/1621/1820/1821LM34/35/50/56/60/65/66/75/78

LM135/235/335TC622/623/624TMP03/04/12/35/36/372022/12/2826216其他常用的集成溫度傳感器AD2210/22105、AN60量測范圍價格系統(tǒng)成本穩(wěn)定性線性度最適使用范圍鉑電阻Pt-RTD-200~650C較高中等高高量測范圍廣且精確度需求高之應(yīng)用熱電偶Thermocouple-270~1600C中等較高低中等高溫量測、工業(yè)應(yīng)用熱敏電阻Thermistor-80~200C低中等中等低量測范圍窄或單點溫度PN結(jié)溫敏-50~150C低低中等較好量測范圍窄集成溫度傳感-55~150C低較低較好較好量測范圍窄、多點測量各類溫度傳感器比較PN結(jié)正向壓降隨溫度的升高而減?。囟壬?°C結(jié)壓降約減小2mV）2022/12/2827216量測范圍價格系統(tǒng)成本穩(wěn)定性線性度最適使用范圍鉑電阻-200~二、光敏傳感器光敏傳感器是把光信號轉(zhuǎn)化成電信號的傳感器件，廣泛應(yīng)用于自動控制、產(chǎn)品計數(shù)、檢測、安全報警等電路中。檢測的光源為可見光和不可見光（紫外、近紅外等）。主要類型：光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、集成光敏傳感器、CCD、光纖傳感器、太陽能電池等。2022/12/2828216二、光敏傳感器光敏傳感器是把光信號轉(zhuǎn)

1.光敏電阻光敏電阻在未受到光照射時的阻值稱為暗電阻，此時流過的電流稱為暗電流。光敏電阻受到光照射時的電阻稱為亮電阻，此時電流稱為亮電流。亮電流與暗電流之差稱為光電流。一般暗電阻越大，亮電阻越小，靈敏度越高。光敏電阻的暗電阻的阻值一般在兆歐數(shù)量級，亮電阻在幾千歐以下。暗電阻與亮電阻之比一般在102～106之間。2022/12/28292161.光敏電阻光敏電阻在未受到光照射時光敏電阻特性光敏電阻伏安特性曲線光敏電阻的光照特性曲線2022/12/2830216光敏電阻特性光敏電阻伏安特性曲線光敏電阻的光幾種常用光敏電阻材料的光譜特性曲線2022/12/2831216幾種常用光敏電阻材料的光譜特性曲線2022/12/2831光敏電阻基本應(yīng)用電路適當(dāng)選取R1的阻值，處于暗環(huán)境時，光敏電阻阻值較大，VT截止，輸出為零；當(dāng)光照時，光敏電阻阻值迅速減小，VT飽和導(dǎo)通，輸出為高電平。2022/12/2832216光敏電阻基本應(yīng)用電路適當(dāng)選取R1的阻

2.光敏二極管、三極管2022/12/28332162.光敏二極管、三極管2022/12/28332光敏二極管、三極管基本應(yīng)用電路光敏二極管、三極管基本應(yīng)用電路光電耦合器件是由發(fā)光元件(如發(fā)光二極管)和光電接收元件合并使用，以光作為媒介傳遞信號的光電器件。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和用途不同，它又可分為用于實現(xiàn)電隔離的光電耦合器和用于檢測有無物體的光電開關(guān)。3.光電耦合器件2022/12/2835216光電耦合器件是由發(fā)光元件(如發(fā)光二極管)和光電接收元光電耦合器組合形式

實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)化、信號隔離的光電耦合器，發(fā)光器件采用砷化鎵發(fā)光二極管，隨正向電壓的增大，正向電流增加，產(chǎn)生的光通量也增加。光電接收元件可以是光敏二極管、光敏三極管或達(dá)林頓光敏管。為保證較高的靈敏度，應(yīng)使發(fā)光元件和接收元件的波長匹配。1)光耦隔離器TLP521輸出電流約20mATLP113輸出電流約150mA2022/12/2836216光電耦合器組合形式實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)化、信號隔離的光電耦合光耦隔離器基本應(yīng)用電路12V-5V反相隔離電平轉(zhuǎn)換（CON低，OUTPUT高）5V-12V同相隔離電平轉(zhuǎn)換（CON低，OUTPUT低）2022/12/2837216光耦隔離器基本應(yīng)用電路12V-5V反相隔離電平轉(zhuǎn)換5V光耦隔離器應(yīng)用電路強弱電隔離電子開關(guān)（輸入高，電燈亮）2022/12/2838216光耦隔離器應(yīng)用電路強弱電隔離電子開關(guān)2022光耦隔離器應(yīng)用電路2022/12/2839216光耦隔離器應(yīng)用電路2022/12/2839216

光電開關(guān)是一種利用感光元件對變化的入射光加以接收，并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，同時加以某種形式的放大和控制，從而獲得最終的控制輸出“開”、“關(guān)”信號的器件。

2)光電開關(guān)2022/12/2840216光電開關(guān)是一種利用感光元件對變化的入射光加以接收，并光電開關(guān)外型2022/12/2841216光電開關(guān)外型2022/12/2841216光電開關(guān)基本電路2022/12/2842216光電開關(guān)基本電路2022/12/2842216光電開關(guān)應(yīng)用電路舉例插卡式電源開關(guān)轉(zhuǎn)速測量2022/12/2843216光電開關(guān)應(yīng)用電路舉例插卡式電源開關(guān)轉(zhuǎn)速測量2022三、磁敏傳感器磁敏傳感器是利用導(dǎo)體、半導(dǎo)體的磁電效應(yīng)制成的，能把磁場信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器。磁敏傳感器主要的作用是檢測磁場信號，最大優(yōu)點是非接觸檢測。根據(jù)材料不同主要有：磁敏電阻、磁敏晶體管、霍爾傳感器、干簧管等。廣泛應(yīng)用于自動控制（速度、位移、轉(zhuǎn)速等），電磁測量（高斯計、電流檢測等）、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。2022/12/2844216三、磁敏傳感器磁敏傳感器是利用導(dǎo)體、

1.干簧管干簧管是最簡單的磁控機械開關(guān)，由帶磁性和不帶磁性的兩個觸點構(gòu)成，在沒有外加磁場作用時，這兩個觸點是斷開（常開型）或接通（常閉型）。在外加磁場作用下閉合或斷開。常應(yīng)用于簡易報警、保溫、照明電路。2022/12/28452161.干簧管干簧管是最簡單的磁控機械開

2.霍爾傳感器置于磁場中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它的電流方向與磁場方向不一致時，載流導(dǎo)體兩個面之間產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。該電勢稱霍爾電勢。根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的傳感器稱為霍爾傳感器?；魻杺鞲衅骶哂畜w積小、輸出動態(tài)范圍寬、頻響范圍寬、可靠性高、無接觸檢測等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于自動控制、無接觸檢測中。2022/12/28462162.霍爾傳感器置于磁場中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它式中KH=RH/d稱為霍爾片的靈敏度，霍爾電勢正比于激勵電流及磁感應(yīng)強度，其靈敏度與霍爾系數(shù)RH成正比而與霍爾片厚度d成反比。為了提高靈敏度，霍爾元件常制成薄片形狀?；魻栯妱觿荼磉_(dá)式為：2022/12/2847216式中KH=RH/d稱為霍爾片的靈敏度，霍爾電勢正比于激勵電流霍爾傳感器外型和符號2022/12/2848216霍爾傳感器外型和符號2022/12/2848216霍爾傳感器特性曲線2022/12/2849216霍爾傳感器特性曲線2022/12/2849216開關(guān)型霍爾傳感器特性曲線A44E集成霍爾開關(guān)由穩(wěn)壓器A、硅霍爾片B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D和OC門輸出E五個基本部分組成。2022/12/2850216開關(guān)型霍爾傳感器特性曲線A44E集成霍爾開幾種霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)2022/12/2851216幾種霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)2022/12/2851216霍爾式測速電路2022/12/2852216霍爾式測速電路2022/12/2852216四、壓力和振動傳感器某些電介質(zhì)（石英晶體、鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛），當(dāng)沿著一定方向?qū)ζ涫┝Χ顾冃螘r，內(nèi)部就產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個表面上便產(chǎn)生符號相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱壓電效應(yīng)。壓力和振動傳感器就是利用壓電效應(yīng)制造的，在氣壓、液壓監(jiān)測、加速度、電子稱重、報警等方面有著廣泛應(yīng)用。2022/12/2853216四、壓力和振動傳感器某些電介質(zhì)（石英晶體、鈦酸鋇、鋯1.集成壓力傳感器MPX103V2022/12/28542161.集成壓力傳感器MPX103V2022/12/285421集成壓力傳感器采樣電路2022/12/2855216集成壓力傳感器采樣電路2022/12/2855216集成壓力傳感器MPX57005V2022/12/2856216集成壓力傳感器MPX57005V2022/12/285621五、氣敏傳感器電阻式半導(dǎo)體氣敏元件是利用半導(dǎo)體接觸到氣體時其阻值的改變來檢測氣體的濃度；非電阻式半導(dǎo)體氣敏元件則是根據(jù)氣體的吸附和反應(yīng),使電流或電壓發(fā)生變化,來對氣體進(jìn)行直接或間接的檢測。2022/12/2857216五、氣敏傳感器電阻式半導(dǎo)體氣敏元件是利用半導(dǎo)體接觸到氣敏傳感器的整體結(jié)構(gòu)氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)與外型2022/12/2858216氣敏傳感器的整體結(jié)構(gòu)氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)與外型2022/12/2氣敏傳感器MQ3符號2022/12/2859216氣敏傳感器MQ3符號2022/12/2859216氣敏傳感器TGS26022022/12/2860216氣敏傳感器TGS26022022/12/2860216六、濕敏傳感器金屬氧化物陶瓷構(gòu)成的濕敏傳感器有離子型和電子型兩類。離子型濕敏元件,由絕緣材料制成的多孔陶瓷元件由于水分子在微孔中的物理吸附作用（毛細(xì)凝聚作用）,在潮濕氣氛中呈現(xiàn)出H+離子,使元件的電導(dǎo)率增加。電子型濕敏元件是利用分子在氧化物表面上的化學(xué)吸附導(dǎo)致元件電導(dǎo)率改變的原理制成的。符號2022/12/2861216六、濕敏傳感器金屬氧化物陶瓷構(gòu)成的濕敏傳感器有離子型一種氧化鋯-氧化鎂陶瓷濕敏傳感器陶瓷濕敏傳感器2022/12/2862216一種氧化鋯-氧化鎂陶瓷濕敏傳感器陶瓷濕敏傳感器2022/12高分子聚合膜電容式濕敏元件電容式濕敏元件2022/12/2863216高分子聚合膜電容式濕敏元件電容式濕敏元件2022/12/28七、話筒及超聲波傳感器機械振動在彈性介質(zhì)內(nèi)的傳播稱為波動，簡稱為波。人能聽見聲音的頻率為20Hz～20kHz，即為聲波，超出此頻率范圍的聲音，即20Hz以下的聲音稱為次聲波，20kHz以上的聲音稱為超聲波，一般說話的頻率范圍為100Hz～8kHz。聲波為直線傳播方式，頻率越高，繞射能力越弱，但反射能力越強。2022/12/2864216七、話筒及超聲波傳感器機械振動在彈性介質(zhì)內(nèi)的傳播稱為駐極體話筒符號2022/12/2865216駐極體話筒符號2022/12/2865216駐極體話筒接法2022/12/2866216駐極體話筒接法2022/12/28662161—外殼2—金屬絲網(wǎng)罩3—錐形共振盤4—壓電晶體片

5—引腳6—阻抗匹配器7—超聲波束超聲波發(fā)射和接收器2022/12/28672161—外殼2—金屬絲網(wǎng)罩3—錐形共振盤4—壓電晶體符號超聲波發(fā)射和接收器2022/12/2868216符號超聲波發(fā)射和接收器2022/12/2868216超聲波發(fā)射和接收電路2022/12/2869216超聲波發(fā)射和接收電路2022/12/2869216謝謝各位！結(jié)束語：我們提供培訓(xùn)祝你成功謝謝各位！結(jié)束語：我們提供培訓(xùn)

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傳感器是指能感受并響應(yīng)被測物理量，并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成為可供測量的輸出信號的器件或裝置。

傳感器的組成，并無嚴(yán)格的規(guī)定。一般說來，可以把傳感器看作由敏感元件(熱敏元件、磁敏元件、光敏元件等)和變換元件兩部分組成。電量敏感元件變換元件非電量傳感器2022/12/2874216傳感器定義傳感器是指能感受并響應(yīng)被測

敏感元件指能直接感受或響應(yīng)被測量的部分;

轉(zhuǎn)換元件指將敏感元件感受或響應(yīng)的被測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測量的電信號部分。傳感器的輸出信號一般都很微弱,需要有信號調(diào)整與轉(zhuǎn)換電路對其進(jìn)行放大、運算等。有的調(diào)整與轉(zhuǎn)換電路與敏感元件集成在同一芯片上。此外，傳感器工作必須有輔助的電源。2022/12/2875216敏感元件指能直接感受或響應(yīng)被測量的部分;2022/傳感器的分類

傳感器技術(shù)是一門知識密集型技術(shù),它與許多學(xué)科有關(guān)。其種類繁多,有多種分類方法。一、按檢測功能分類：溫度、光敏、壓力、磁敏、聲音、濕度、氣體等傳感器；二、按工作原理分類：壓電式、光電式、吸附式、壓阻式、熱點式等傳感器；三、按制造材料分類：金屬、聚合物、半導(dǎo)體、陶瓷、混合物等傳感器；四、按制造工藝分類：集成、薄膜、厚膜等傳感器。2022/12/2876216傳感器的分類傳感器技術(shù)是一門知識密傳感器的選用

傳感器的種類繁多,相同的物理量可用不同工作原理的傳感器，使用時一般考慮如下：一、被測量類型

測量目的、測量范圍、測量精度、測量時間等；二、工作環(huán)境

環(huán)境溫度、環(huán)境噪聲、傳遞距離等；三、傳感器性能

成本、線性度、穩(wěn)定性、響應(yīng)時間、輸出方式等。

2022/12/2877216傳感器的選用傳感器的種類繁多溫度傳感器溫度傳感器接觸式非接觸式熱電阻熱敏電阻：NTC、PTC、CTR：-200~300oC熱電偶輻射式溫度計量子溫敏傳感器銅熱電阻-50~200oC鉑熱電阻

-180~600oC鎳熱電阻-50~100oCK型：0~1000oCR型：200~1400oCJ型：

0~600oCE型：-

200~700oC半導(dǎo)體溫度傳感器：-100~220oC集成溫度傳感器：-55~150oC2022/12/2878216溫度傳感器溫度傳感器接觸式非接觸式熱電阻熱敏電阻：NTC、P

1.熱敏電阻半導(dǎo)體熱敏電阻按半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的典型特性分為三種類型:

負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）

正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）:在某一特性溫度下電阻值會發(fā)生突變的。

CTR主要用作溫度開關(guān)，在溫度測量中,則主要采用NTC。2022/12/28792161.熱敏電阻半導(dǎo)體熱敏電阻按半導(dǎo)三種類型熱敏電阻的典型特性2022/12/2880216三種類型熱敏電阻的典型特性2022/12/2810216Rt、R0—分別為TK和T0K時的熱敏電阻值；

B—熱敏電阻的材料常數(shù)，其值主要取決于熱敏電阻的材料。一般情況下，B=2000～6000K，可通過查閱產(chǎn)品資料獲得，在高溫下使用時，B值將增大；T—被測溫度（K）。NTC熱敏電阻的電阻值與溫度的關(guān)系為：熱敏電阻特性曲線及參數(shù)2022/12/2881216Rt、R0—分別為TK和T0K時的熱敏電阻值；NT熱敏電阻的常見外型及符號2022/12/2882216熱敏電阻的常見外型及符號2022/12/281221熱敏電阻基本應(yīng)用電路基本測溫電路溫差測量電路2022/12/2883216熱敏電阻基本應(yīng)用電路基本測溫電路溫差測量電路熱敏電阻和555構(gòu)成雙限溫度控制器2022/12/2884216熱敏電阻和555構(gòu)成雙限溫度控制器2022/12/2814

555芯片資料2022/12/2885216555芯片資料2022/12/2815216 通常采用的熱電阻有鉑、銅和鎳。由于鉑具有很好的穩(wěn)定性和測量精度，故人們主要把它用于高精度的溫度測量和標(biāo)準(zhǔn)測溫裝置。多數(shù)熱電阻隨溫度而變化的關(guān)系可由下式表示：

Rt=R0［1+α(t-t0)］Rt,R0—分別為熱電阻在t℃和t0℃時的電阻值；

α—熱電阻的電阻溫度系數(shù)（1／℃）；

t—被測溫度（℃）。

2.熱電阻(RTD)2022/12/2886216 通常采用的熱電阻有鉑、銅和鎳。由于常用的鉑電阻有Pt50、Pt100、Pt300、Pt1000等，下標(biāo)表示鉑電阻在0℃時的阻值。鉑電阻鉑電阻與溫度的關(guān)系在0～630.74℃以內(nèi)為 Rt=R0(1+At+Bt2)-190～0℃以內(nèi)為 Rt=R0［1+At+Bt2+C(t-100)t3］

Rt—溫度為t℃時的電阻值；

R0—溫度為0℃時的電阻值；

t—任意溫度值；

A，B，C—分度系數(shù)，手冊查找。(如Pt1000分度常數(shù)：A＝0.0038623139728,B＝-0.00000065314932626)2022/12/2887216常用的鉑電阻有Pt50、Pt100、Pt30鉑電阻測溫電路2022/12/2888216鉑電阻測溫電路2022/12/2818216

3.熱電偶兩種不同的金屬A與B形成閉合回路，當(dāng)兩個接點溫度不同時回路將產(chǎn)生電勢，該電勢的方向和大小取決于兩導(dǎo)體的材料及兩接點之間的溫度差，而與導(dǎo)體的粗細(xì)、長短無關(guān)。這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，組成的測量傳感器稱為熱電偶。工作端或熱端（T），測量時將它置于被測溫度場中；自由端或冷端（T0）,一般要求恒定在某一溫度。鎧裝2022/12/28892163.熱電偶兩種不同的金屬A與B形成閉 雖說許多金屬相互結(jié)合都會產(chǎn)生熱電效應(yīng),但是能做成適于測溫的實用熱電偶者為數(shù)不多。目前常用的熱電偶有鉑－鉑銠、鎳鉻－鎳硅、鎳鉻－康銅等。按測溫范圍又分為K、E、J、T、B、R、S等型。 熱電偶能直接進(jìn)行溫度-電勢轉(zhuǎn)換,而且體積小、測溫范圍廣。熱電偶的結(jié)構(gòu)除普通型外,還有具有保護(hù)外套的所謂鎧裝(也有叫纜式)熱電偶、薄膜熱電偶等。熱電偶類型2022/12/2890216 雖說許多金屬相互結(jié)合都會產(chǎn)生熱電效應(yīng),但是能做成適K、J、E、T型相對冷端（0℃）的溫差電勢2022/12/2891216K、J、E、T型相對冷端（0℃）的溫差電勢2022/12/K型熱電偶電路舉例K型熱電偶電路舉例

4.集成溫度傳感器AD590AD590(I、J、K、L、M)有如下特點：①線性電流輸出：Io/T=1μA／K②工作溫度范圍：-55～155℃③兩端器件：電壓輸入，電流輸出④激光微調(diào)使定標(biāo)精度達(dá)±0.3℃(AD590M)⑤整個工作溫度范圍內(nèi)非線性誤差小于±0.5℃（AD590M）⑥工作電壓范圍：4～30V⑦器件本身與外殼絕緣2022/12/28932164.集成溫度傳感器AD590AD590(I、J在25℃時調(diào)整電位器使Vo為298.2mV;或0℃時調(diào)整電位器使Vo為273.2mV；利用這樣一個簡單的電路，很容易把傳感器的電流輸出變換為方便的電壓輸出。由于AD590內(nèi)阻極高，所以適合遠(yuǎn)距離測量，可采用一般雙絞線。AD590基本應(yīng)用電路2022/12/2894216在25℃時調(diào)整電位器使Vo為298.2mV;AD590遠(yuǎn)距離溫度檢測電路2022/12/2895216AD590遠(yuǎn)距離溫度檢測電路2022/12/2825216其他常用的集成溫度傳感器AD2210/22105、AN6071、DS1620/1621/1820/1821LM34/35/50/56/60/65/66/75/78

LM135/235/335TC622/623/624TMP03/04/12/35/36/372022/12/2896216其他常用的集成溫度傳感器AD2210/22105、AN60量測范圍價格系統(tǒng)成本穩(wěn)定性線性度最適使用范圍鉑電阻Pt-RTD-200~650C較高中等高高量測范圍廣且精確度需求高之應(yīng)用熱電偶Thermocouple-270~1600C中等較高低中等高溫量測、工業(yè)應(yīng)用熱敏電阻Thermistor-80~200C低中等中等低量測范圍窄或單點溫度PN結(jié)溫敏-50~150C低低中等較好量測范圍窄集成溫度傳感-55~150C低較低較好較好量測范圍窄、多點測量各類溫度傳感器比較PN結(jié)正向壓降隨溫度的升高而減小（溫度升高1°C結(jié)壓降約減小2mV）2022/12/2897216量測范圍價格系統(tǒng)成本穩(wěn)定性線性度最適使用范圍鉑電阻-200~二、光敏傳感器光敏傳感器是把光信號轉(zhuǎn)化成電信號的傳感器件，廣泛應(yīng)用于自動控制、產(chǎn)品計數(shù)、檢測、安全報警等電路中。檢測的光源為可見光和不可見光（紫外、近紅外等）。主要類型：光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、集成光敏傳感器、CCD、光纖傳感器、太陽能電池等。2022/12/2898216二、光敏傳感器光敏傳感器是把光信號轉(zhuǎn)

1.光敏電阻光敏電阻在未受到光照射時的阻值稱為暗電阻，此時流過的電流稱為暗電流。光敏電阻受到光照射時的電阻稱為亮電阻，此時電流稱為亮電流。亮電流與暗電流之差稱為光電流。一般暗電阻越大，亮電阻越小，靈敏度越高。光敏電阻的暗電阻的阻值一般在兆歐數(shù)量級，亮電阻在幾千歐以下。暗電阻與亮電阻之比一般在102～106之間。2022/12/28992161.光敏電阻光敏電阻在未受到光照射時光敏電阻特性光敏電阻伏安特性曲線光敏電阻的光照特性曲線2022/12/28100216光敏電阻特性光敏電阻伏安特性曲線光敏電阻的光幾種常用光敏電阻材料的光譜特性曲線2022/12/28101216幾種常用光敏電阻材料的光譜特性曲線2022/12/2831光敏電阻基本應(yīng)用電路適當(dāng)選取R1的阻值，處于暗環(huán)境時，光敏電阻阻值較大，VT截止，輸出為零；當(dāng)光照時，光敏電阻阻值迅速減小，VT飽和導(dǎo)通，輸出為高電平。2022/12/28102216光敏電阻基本應(yīng)用電路適當(dāng)選取R1的阻

2.光敏二極管、三極管2022/12/281032162.光敏二極管、三極管2022/12/28332光敏二極管、三極管基本應(yīng)用電路光敏二極管、三極管基本應(yīng)用電路光電耦合器件是由發(fā)光元件(如發(fā)光二極管)和光電接收元件合并使用，以光作為媒介傳遞信號的光電器件。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和用途不同，它又可分為用于實現(xiàn)電隔離的光電耦合器和用于檢測有無物體的光電開關(guān)。3.光電耦合器件2022/12/28105216光電耦合器件是由發(fā)光元件(如發(fā)光二極管)和光電接收元光電耦合器組合形式

實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)化、信號隔離的光電耦合器，發(fā)光器件采用砷化鎵發(fā)光二極管，隨正向電壓的增大，正向電流增加，產(chǎn)生的光通量也增加。光電接收元件可以是光敏二極管、光敏三極管或達(dá)林頓光敏管。為保證較高的靈敏度，應(yīng)使發(fā)光元件和接收元件的波長匹配。1)光耦隔離器TLP521輸出電流約20mATLP113輸出電流約150mA2022/12/28106216光電耦合器組合形式實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)化、信號隔離的光電耦合光耦隔離器基本應(yīng)用電路12V-5V反相隔離電平轉(zhuǎn)換（CON低，OUTPUT高）5V-12V同相隔離電平轉(zhuǎn)換（CON低，OUTPUT低）2022/12/28107216光耦隔離器基本應(yīng)用電路12V-5V反相隔離電平轉(zhuǎn)換5V光耦隔離器應(yīng)用電路強弱電隔離電子開關(guān)（輸入高，電燈亮）2022/12/28108216光耦隔離器應(yīng)用電路強弱電隔離電子開關(guān)2022光耦隔離器應(yīng)用電路2022/12/28109216光耦隔離器應(yīng)用電路2022/12/2839216

光電開關(guān)是一種利用感光元件對變化的入射光加以接收，并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，同時加以某種形式的放大和控制，從而獲得最終的控制輸出“開”、“關(guān)”信號的器件。

2)光電開關(guān)2022/12/28110216光電開關(guān)是一種利用感光元件對變化的入射光加以接收，并光電開關(guān)外型2022/12/28111216光電開關(guān)外型2022/12/2841216光電開關(guān)基本電路2022/12/28112216光電開關(guān)基本電路2022/12/2842216光電開關(guān)應(yīng)用電路舉例插卡式電源開關(guān)轉(zhuǎn)速測量2022/12/28113216光電開關(guān)應(yīng)用電路舉例插卡式電源開關(guān)轉(zhuǎn)速測量2022三、磁敏傳感器磁敏傳感器是利用導(dǎo)體、半導(dǎo)體的磁電效應(yīng)制成的，能把磁場信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器。磁敏傳感器主要的作用是檢測磁場信號，最大優(yōu)點是非接觸檢測。根據(jù)材料不同主要有：磁敏電阻、磁敏晶體管、霍爾傳感器、干簧管等。廣泛應(yīng)用于自動控制（速度、位移、轉(zhuǎn)速等），電磁測量（高斯計、電流檢測等）、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。2022/12/28114216三、磁敏傳感器磁敏傳感器是利用導(dǎo)體、

1.干簧管干簧管是最簡單的磁控機械開關(guān)，由帶磁性和不帶磁性的兩個觸點構(gòu)成，在沒有外加磁場作用時，這兩個觸點是斷開（常開型）或接通（常閉型）。在外加磁場作用下閉合或斷開。常應(yīng)用于簡易報警、保溫、照明電路。2022/12/281152161.干簧管干簧管是最簡單的磁控機械開

2.霍爾傳感器置于磁場中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它的電流方向與磁場方向不一致時，載流導(dǎo)體兩個面之間產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。該電勢稱霍爾電勢。根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的傳感器稱為霍爾傳感器?；魻杺鞲衅骶哂畜w積小、輸出動態(tài)范圍寬、頻響范圍寬、可靠性高、無接觸檢測等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于自動控制、無接觸檢測中。2022/12/281162162.霍爾傳感器置于磁場中的靜止載流導(dǎo)體，當(dāng)它式中KH=RH/d稱為霍爾片的靈敏度，霍爾電勢正比于激勵電流及磁感應(yīng)強度，其靈敏度與霍爾系數(shù)RH成正比而與霍爾片厚度d成反比。為了提高靈敏度，霍爾元件常制成薄片形狀?；魻栯妱觿荼磉_(dá)式為：2022/12/28117216式中KH=RH/d稱為霍爾片的靈敏度，霍爾電勢正比于激勵電流霍爾傳感器外型和符號2022/12/28118216霍爾傳感器外型和符號2022/12/2848216霍爾傳感器特性曲線2022/12/28119216霍爾傳感器特性曲線2022/12/2849216開關(guān)型霍爾傳感器特性曲線A44E集成霍爾開關(guān)由穩(wěn)壓器A、硅霍爾片B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D和OC門輸出E五個基本部分組成。2022/12/28