光傳感器和聲傳感器

光傳感器和聲傳感器(學(xué)習(xí)導(dǎo)航）1.光敏電阻,光敏半導(dǎo)體的工作原理是什么？2.電磁式和電容式聲傳感器的作用是什么？3.光、聲傳感器在實(shí)際中有哪些應(yīng)用？千里眼”和“順風(fēng)耳”這些裁于神話(huà)小說(shuō)中的人類(lèi)夢(mèng)想,現(xiàn)在早已實(shí)現(xiàn)。我們?cè)谧约杭依锟创笱蟊税兜默F(xiàn)場(chǎng)體育比賽,同天涯海角的朋友隨時(shí)用手機(jī)交談,都已經(jīng)是極平常的事情了。討論1.這些功能是怎樣實(shí)現(xiàn)的？2.試提出具有“千里眼”和“順風(fēng)耳”功能的裝置的設(shè)計(jì)構(gòu)想,并評(píng)價(jià)其可行性。一、代替人眼的傳感器—光傳感器光傳感器可以將光的有無(wú)或亮度的大小等信息變?yōu)殡娦盘?hào)。1.光敏電阻實(shí)踐活動(dòng)測(cè)量光敏電阻的特性請(qǐng)同學(xué)們按照?qǐng)D2.17的電路進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)量CdS光敏電阻的特性。具體步驟如下:1.按圖2.17將CdS光敏電阻按入電路,并測(cè)量其電阻值。2.通過(guò)移動(dòng)燈光的遠(yuǎn)近或遮擋光線,改變光線的亮度,測(cè)量光敏電阻阻值的變化。3.記錄光敏電阻的阻值隨光線亮度的改變而變化的情況,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪制出光敏電阻的光敏特性曲線。光敏電阻主要用在光的監(jiān)測(cè)控制設(shè)備中,例如自動(dòng)門(mén)、路燈自動(dòng)照明、生產(chǎn)中的安全裝置、火警報(bào)警等。圖2.8是常見(jiàn)光敏電阻的電路圖形符號(hào)和外形圖。2.半導(dǎo)體光敏器件半導(dǎo)體光敏器件是利用半導(dǎo)體光電效應(yīng)工作的光傳感器。常用的有光電池和半導(dǎo)體光敏管。(1)光電效應(yīng)和光電池。半導(dǎo)體材料中滲入不同元素可以構(gòu)成帶負(fù)電荷的N型半導(dǎo)體和帶正電荷的P型半導(dǎo)體,把P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體做到一起時(shí),在它們界面上就形成一個(gè)PN結(jié)。(2)半導(dǎo)體光敏管。半導(dǎo)體光敏管有光電二極管(圖2.20)和光電三極管(圖2.21)兩種。3.光傳感器的應(yīng)用代替人視覺(jué)功能的光傳感器的應(yīng)用非常廣泛,下面僅是部分例子。(1)電子控制實(shí)例——照明燈控制。(2)工業(yè)應(yīng)用實(shí)例——光電開(kāi)關(guān)。(3)家用電器實(shí)例——遙控器。(4)新興電子數(shù)碼產(chǎn)品實(shí)例——數(shù)碼相機(jī)。二、代替人耳的傳感器—聲傳感器兩種常用聲傳感器可聞聲傳感器一般稱(chēng)傳聲器,也叫話(huà)筒成麥克風(fēng)。(1)電磁式聲傳感器(動(dòng)圓式話(huà)筒)。電磁式聲傳感器由永久磁鐵音膜、音圈等構(gòu)成,當(dāng)音膜受聲波作用力震動(dòng)時(shí),同音膜相連的線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),完成由聲波到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換(圖2.28)。(2)駐極體話(huà)筒(電容式聲傳感器)。駐極體話(huà)筒是一種電容式聲傳感器,由聲電轉(zhuǎn)換元件和半導(dǎo)體器件兩部分組成。聲電轉(zhuǎn)換元件是帶有一定電荷的駐極體振動(dòng)膜和金屬板極之間形成的電容器。駐極體受聲波作用振動(dòng)時(shí),電容量改變。根據(jù)電容器公式C=qlv,在電荷不變時(shí),電容改變轉(zhuǎn)換成電壓的變化,實(shí)現(xiàn)聲電轉(zhuǎn)換。半導(dǎo)體器件的作用是使傳感器輸出的電信號(hào)容易和信號(hào)處