傳感器在生活中的應(yīng)用06266.ppt

1、a，1，在生活中應(yīng)用傳感器，學(xué)號(hào)：20120103043類(lèi)：電03類(lèi)，a，2，在手機(jī)中應(yīng)用傳感器，光線傳感器重力傳感器觸摸傳感器，a，3，光線傳感器，工作方式：手機(jī)中使用的光感應(yīng)設(shè)備通常是感光晶體管，感光晶體管光敏晶體管與普通半導(dǎo)體晶體管一樣，是具有半導(dǎo)體制造工藝制造的NPN或PNP結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體管。與半導(dǎo)體晶體管在結(jié)構(gòu)上相似，其感應(yīng)電極通常只有2，3個(gè)。光敏晶體管結(jié)構(gòu)如圖所示。為了適應(yīng)光電轉(zhuǎn)換要求，其基本區(qū)域變大，發(fā)射區(qū)域變小，入射光主要被基本區(qū)域吸收。即可從workspace頁(yè)面中移除物件。與感光二極管一樣，管中的芯片安裝在帶有玻璃透鏡的金屬外殼內(nèi)，當(dāng)光線照射時(shí)，通過(guò)透鏡將聚焦光照射到芯片上

2、。a、4、光敏晶體管、光敏晶體管集電極加電位、發(fā)射極負(fù)。在啞光照射下，感光晶體管(通常是感光晶體管收集器和發(fā)射極之間的穿透電流Iceo)是Iceo=(1 hFE) I(類(lèi)型： icbo)收集器和發(fā)射極之間的飽和電流。HFE -共用發(fā)射極直流放大系數(shù))。a，5，在基本區(qū)域中發(fā)光時(shí)產(chǎn)生的電子-孔對(duì)通過(guò)增加小數(shù)載流子的濃度，顯著增加集電極結(jié)反向飽和電流。這就是光敏晶體管集電極的光生電流。這種電流通過(guò)發(fā)射耦合放大，成為感光晶體管集電極和發(fā)射極之間的電流，就是感光晶體管光電流。感光晶體管(感光晶體管)可以看到，利用普通半導(dǎo)體晶體管的放大，感光二極管的光電流擴(kuò)大到(hfe)倍。因此，感光晶體管的靈敏度比感

3、光二極管高。a，6，應(yīng)用于光敏晶體管手機(jī)主要基于環(huán)境光線強(qiáng)度判斷用戶的使用條件，智能調(diào)節(jié)智能手機(jī)，以節(jié)省能源和方便用戶。在黑暗的環(huán)境中自動(dòng)降低背光亮度，以避免燈光太亮。在太陽(yáng)下自動(dòng)增加屏幕亮度，使顯示屏更清晰。手機(jī)移動(dòng)到耳邊時(shí)自動(dòng)關(guān)閉屏幕和背光，可以延長(zhǎng)手機(jī)的壽命，關(guān)閉觸摸屏，防止在打電話的時(shí)候誤觸屏幕。感光晶體管應(yīng)用于手機(jī)，例如a，7，諾基亞N73手機(jī)的光傳感器電路。a，8，感光晶體管V6501將檢測(cè)到的光線作為電信號(hào)發(fā)送到電源管理/音頻IC的檢測(cè)電路，然后輸出控制信號(hào)，控制LCD背光，以根據(jù)周?chē)饩€的強(qiáng)弱系數(shù)調(diào)整亮度，從而節(jié)省功率以滿足視覺(jué)要求。a，9，重力傳感器，介紹：手機(jī)的重力傳感器：

4、實(shí)現(xiàn)為壓電效應(yīng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)部重物(重物和壓電板合在一起)重力的正交方向上的分力大小來(lái)確定水平方向。通過(guò)對(duì)力敏感的傳感器，手機(jī)在改變姿勢(shì)的同時(shí)，感覺(jué)重心發(fā)生了變化，因此手機(jī)光標(biāo)也有改變位置做出選擇的功能。這是非常有趣的功能，支持晃動(dòng)切換所需的界面和功能、屏幕翻轉(zhuǎn)靜音、屏幕抖動(dòng)切換等。關(guān)于重力傳感器的簡(jiǎn)單點(diǎn)是，手里拿著手機(jī)，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)90度，頁(yè)面就會(huì)沿著重心自動(dòng)反應(yīng)。也就是說(shuō)，頁(yè)面也旋轉(zhuǎn)了90度，很人性化。a，10，重力傳感器根據(jù)壓電效應(yīng)的原理工作。所謂的壓電效應(yīng)是“對(duì)沒(méi)有對(duì)稱中心的二極晶體所添加的外力，除了使晶體變形外，還改變晶體的極化狀態(tài)，在晶體內(nèi)部建立電場(chǎng)”。在機(jī)械作用下使介質(zhì)極化的

5、這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。重力傳感器利用加速度引起的內(nèi)部晶體變形。此變形產(chǎn)生電壓，因此計(jì)算生成電壓和應(yīng)用的加速度之間的關(guān)系，就可以將加速度轉(zhuǎn)換為電壓輸出。當(dāng)然，有很多其他方法可以創(chuàng)建加速度傳感器，例如電容效應(yīng)、熱氣泡效應(yīng)、光效應(yīng)等，但是最基本的原理是加速度發(fā)生介質(zhì)發(fā)生變形，測(cè)量變形量，并將相關(guān)電路轉(zhuǎn)換為電壓輸出。通過(guò)工作方式，a，11，應(yīng)用條件，1，重力傳感器測(cè)量重力引起的加速度，可以根據(jù)水平面計(jì)算設(shè)備的傾斜角度。您可以分析動(dòng)態(tài)加速度以分析設(shè)備移動(dòng)的方式。但是第一次開(kāi)始的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)光測(cè)量?jī)A斜角和加速度并不是很有用。但是現(xiàn)在工程師們想出了多種方法來(lái)獲取更多有用的信息。加速度計(jì)可以幫助理解仿生機(jī)

6、器人現(xiàn)在的位置。爬山，下坡，摔倒?；蛘邔?duì)飛行機(jī)器人來(lái)說(shuō)，姿勢(shì)控制也很重要。好的程序員可以使用加速度傳感器回答以上所有問(wèn)題。3、重力傳感器可用于分析發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。a、12、a、13、觸摸傳感器、手機(jī)上使用的觸摸傳感器是觸摸屏，通常稱為觸摸屏。使用觸摸傳感器，人機(jī)交互更加方便、直觀，提高了人機(jī)交流的樂(lè)趣。使用觸摸傳感器減少手機(jī)菜單鍵，操作更加方便。手機(jī)使用的觸摸傳感器分為兩種。一種是電阻式觸摸傳感器，在國(guó)內(nèi)大部分手機(jī)上使用，另一種是電容式觸摸傳感器，由iphone手機(jī)等代表。a，14，電阻觸摸屏的工作方式：兩個(gè)透明層、4線和8線觸摸屏由具有相同表面電阻的兩個(gè)透明電阻材料組成，5線和7線觸摸屏由電阻

7、層和導(dǎo)電層組成，通常由一個(gè)彈性材料構(gòu)成，分隔兩層。電阻式觸摸屏，a，15，a，16，幾乎所有4線觸摸屏，在手機(jī)上使用電阻式觸摸屏。4線觸摸屏包含兩個(gè)電阻層。其中一條在屏幕的左邊緣和右邊緣各有一條垂直總線，另一條在屏幕的底部和頂部各有一條水平總線，如圖所示。觸摸屏背后用作電壓表的觸摸管理芯片首先將電壓梯度VDD應(yīng)用于X點(diǎn)，將接地電壓GND應(yīng)用于X點(diǎn)。然后，在y軸電阻上檢測(cè)模擬電壓，將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)值的模擬電壓作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器計(jì)算x坐標(biāo)。在本例中，y軸成為引導(dǎo)線。同樣，y軸坐標(biāo)可以通過(guò)在y點(diǎn)和y點(diǎn)分割中應(yīng)用電壓梯度來(lái)測(cè)量。a、17、電阻觸摸屏外形規(guī)格、電阻觸摸屏是液晶上復(fù)蓋玻璃的透明材料，可與液晶

8、屏分離，并可單獨(dú)更換部分手機(jī)的觸摸屏和液晶屏。觸摸屏損壞時(shí)，必須一起更換。有些手機(jī)在觸摸屏上方添加了屏幕面板，可以保護(hù)觸摸屏和液晶屏。觸摸屏的形狀結(jié)構(gòu)如圖所示。a，18，右圖是由觸摸檢測(cè)部件、觸摸屏控制芯片、CPU構(gòu)成的手機(jī)的電阻觸摸屏電路，觸摸屏檢測(cè)用戶的觸摸位置，用手指觸摸圖標(biāo)或菜單位置時(shí)，觸摸屏將檢測(cè)到的信息發(fā)送到觸摸屏控制芯片，觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備接收觸摸信息，將其轉(zhuǎn)換為觸摸坐標(biāo)，提供給CPU，同時(shí)接收和執(zhí)行從CPU發(fā)出的命令。a，19，電容式觸摸屏，電容式觸摸屏的工作方式：電容式觸摸屏主要是玻璃屏幕上透明的薄膜體層，導(dǎo)體層外部的保護(hù)玻璃，雙層玻璃設(shè)計(jì)，完全保護(hù)導(dǎo)體

9、層和傳感器。電容式觸摸屏在觸摸屏四周電鍍窄電極，在導(dǎo)電內(nèi)形成低壓交流電場(chǎng)。觸摸屏幕時(shí)，由于人體電場(chǎng)，手指和導(dǎo)體層之間形成了耦合電容器，四面電極發(fā)出的電流流向觸點(diǎn)，而與電流的強(qiáng)弱和手指到電極的距離成正比，觸摸屏背后的控制器計(jì)算電流的比例和強(qiáng)弱，準(zhǔn)確計(jì)算觸摸點(diǎn)的位置。電容式觸摸屏的雙玻璃不僅可以保護(hù)導(dǎo)體和傳感器，還可以更有效地防止外部環(huán)境因素對(duì)觸摸屏的影響，即使屏幕上有污染、灰塵或污點(diǎn)，電容式觸摸屏也可以正確計(jì)算觸摸位置。a，20，a，21，右圖為iphone手機(jī)的純平面觸摸屏(touch lens，中文中常稱為“鏡面觸摸屏”，簡(jiǎn)稱“純屏幕觸摸屏”)的形狀，iphone手機(jī)使用的電容式觸摸屏，屏幕

10、面板和觸摸屏合并為一個(gè)，a，22，傳感器應(yīng)用于分配器，溫度傳感器工作原理：溫度傳感器在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡可能使用集成模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換功能的傳感器，收集加熱體的溫度，將模塊化轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以便用作單片機(jī)，從而大大減少設(shè)計(jì)工作，提高可靠性，這些傳感器廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。a，23，家用噴水器溫度控制系統(tǒng)由傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、水位檢測(cè)器、LED顯示電路、鍵盤(pán)電路、加熱控制器等組成。圖3-1，a，24，系統(tǒng)選擇AT89C2051作為主控制器，選擇P1.0P1.3作為4個(gè)數(shù)碼管的比特選擇信號(hào)控制，選擇從解碼器7447接收輸出數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)的P1.4P1.7。P3.0用于連接水位檢測(cè)儀，P3.1用于控制加熱器電路的阻塞，P3.2和P3.3分別連接熱水鍵和開(kāi)水鍵，允許選擇凈水器的加熱模式，P3.4用于連接DS18B20數(shù)字溫度傳感器。系統(tǒng)特定的電路圖如下圖所示。a，25，a，26，將氣體檢測(cè)傳感器應(yīng)用于家用氣體報(bào)警器，工作方式：室內(nèi)可燃?xì)怏w增加，氣體檢測(cè)裝置暴露在可燃?xì)怏w中，電阻減少，通過(guò)測(cè)試電路的電流增加，可以直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器(BZ)警報(bào)。a，27，氣體警報(bào)電路圖，a，28，將濕度傳感器應(yīng)用于錄像機(jī)結(jié)露報(bào)警，電路和工作原理：a，29，原理，該電路由BG1 BG4組