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發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:182
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1、光敏傳感器的原理及其應(yīng)用的探討(大學(xué)物理拓展與應(yīng)用結(jié)課論文)專 業(yè): 班 級(jí): 姓名: 學(xué) 號(hào): 出題教師: 學(xué) 院: 撰寫(xiě)日期: 摘 要:眾所周知,如今在人類的生產(chǎn)、生活中,傳感器已得到了廣泛的應(yīng)用,尤其對(duì)于高精密的產(chǎn)品要借助各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說(shuō),沒(méi)有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。在醫(yī)學(xué)中,借助傳感器能夠更好分析病因,得到一個(gè)好的治療方案。在科研究中,傳感器更具有突出的地位,許多領(lǐng)域人的感官還有簡(jiǎn)易的傳感器根本無(wú)法得到精確的數(shù)據(jù),必須借助高精密的傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)分析測(cè)量,而光敏傳感器是利用光
2、敏元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器,因其具有非接觸、響應(yīng)快、性能可靠等特點(diǎn),故而在自動(dòng)控制和非電量電子技術(shù)中占有非常重要的地位。關(guān)鍵詞:光敏傳感器;工作原理;應(yīng)用.一、傳感器的組成(1)敏感元件:它能直接感受被測(cè)非電量,并按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成與被測(cè)非電量有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的其他物理量。(2)轉(zhuǎn)換器件(又稱變換器、傳感器件):將敏感元件輸出的非電物理量(如光強(qiáng)等)轉(zhuǎn)換成電路參量。(3)信號(hào)調(diào)節(jié)(轉(zhuǎn)換)電路:將轉(zhuǎn)換器件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、運(yùn)算、處理等,以獲得便于顯示、記錄、處理和控制的有用電信號(hào)。(4)輔助電源:它的作用是提供能源。有的傳感器需要外部電源供電;有的傳感器則不需要外部電源供電,如壓電傳
3、感器。 二、光敏傳感器的工作原理光敏傳感器內(nèi)裝有一個(gè)高精度的光電管,光電管內(nèi)有一塊由”針式二管”組成的小平板,當(dāng)向光電管兩端施加一個(gè)反向的固定壓時(shí),任何光了對(duì)它的沖擊都將導(dǎo)致其釋放出電子,結(jié)果是,當(dāng)光照強(qiáng)度越高,光電管的電流也就越大,電流通過(guò)一個(gè)電阻時(shí),電阻兩端的電壓被轉(zhuǎn)換成可被采集器的數(shù)模轉(zhuǎn)換器接受的0-5V電壓,然后采集以適當(dāng)?shù)男问桨呀Y(jié)果保存下來(lái).簡(jiǎn)單的說(shuō),光敏傳感器就是利用光敏電阻受光線強(qiáng)度影響而阻值發(fā)生變化的原理向機(jī)器人主機(jī)發(fā)送光線強(qiáng)度的模擬信號(hào)。光敏電阻器又叫光感電阻,其工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器;入射光強(qiáng),電
4、阻減小,入射光弱,電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換(將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化)。1 光敏電阻原理:它是基于 半導(dǎo)體光電效應(yīng)工作的。光敏電阻無(wú)極性,純粹是一個(gè)電阻元件。使用時(shí)可以加直流電壓,也可以加交流電壓。 光敏電阻的工作原理:光照時(shí),電阻很小;無(wú)光照時(shí),電阻很大。光照越強(qiáng),電阻越小;光照停止,電阻又恢復(fù)原值。光譜范圍:從紫外線區(qū)到紅外線區(qū)。優(yōu)點(diǎn):靈敏度高,體積小,性能穩(wěn)定,價(jià)格較低。光敏電阻的性能參數(shù):光敏電阻不受光照時(shí)的電阻稱為暗電阻,此時(shí)流過(guò)的電流稱為暗電流。在受到光照時(shí)的電阻稱為亮電阻,此時(shí)電流稱為亮電流。暗電阻越大越好,亮電阻越小越好。實(shí)際應(yīng)用時(shí),暗電阻大約在
5、兆歐級(jí),亮電阻大約在幾千歐以下。光敏電阻的伏安特性: 所加電壓越高,光電流也越大,而且無(wú)飽和現(xiàn)象。 在給定的光照下,曲線是一直線,說(shuō)明電阻值與外加電壓無(wú)關(guān)。 在給定的電壓下,光電流的數(shù)值將隨光照的增強(qiáng)而增加。(2) 光敏二極管光敏二極管與半導(dǎo)體二極管在結(jié)構(gòu)上是類似的,其管芯是一個(gè)具有光敏特征的PN結(jié),具有單向?qū)щ娦裕虼斯ぷ鲿r(shí)需加上反向電壓。無(wú)光照時(shí),有很小的飽和反向漏電流,即暗電流,此時(shí)光敏二極管截止。當(dāng)受到光照時(shí),飽和反向漏電流大大增加,形成光電流,它隨入射光強(qiáng)度的變化而變化。當(dāng)光線照射PN結(jié)時(shí),可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì),使少數(shù)載流子的密度增加。這些載流子在反向電壓下漂移,使反向電流
6、增加。因此可以利用光照強(qiáng)弱來(lái)改變電路中的電流。無(wú)光是出于截止?fàn)顟B(tài),有光時(shí)導(dǎo)通。(3)光敏三極管分為PNP和NPN兩種。光敏三極管和普通三極管相似,也有電流放大作用,只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制,同時(shí)也受光輻射的控制。 通常基極不引出,但一些光敏三極管的基極有引出,用于溫度補(bǔ)償和附加控制等作用。光電特性:在光敏電阻兩級(jí)電壓固定不變時(shí),光照度與電阻及電流間的關(guān)系稱為光電特性,光電特性曲線如下圖所示:光敏電阻特性曲線三、光敏傳感器的應(yīng)用光敏傳感器的應(yīng)用主要是光敏電阻的應(yīng)用,因此在自動(dòng)控制、家用電器中存在廣泛的應(yīng)用,例如:在電視機(jī)中作亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)、在照相機(jī)中作自動(dòng)曝光、在路燈、航標(biāo)中作
7、自動(dòng)電路控制、防盜報(bào)警裝置等,在此,主要討論大家最熟悉,應(yīng)用非常廣泛的,即當(dāng)前光敏傳感器在智能手機(jī)中的應(yīng)用。光敏傳感器在智能手機(jī)上的應(yīng)用手機(jī)從最初的芯片降耗節(jié)能,實(shí)現(xiàn)超常待機(jī),到LCD“屏變”,節(jié)能、健康、不刺眼,一直發(fā)展到今天,利用線性光敏傳感器實(shí)現(xiàn)諸多功能。1 鍵盤(pán)節(jié)能感應(yīng)在正常使用手機(jī)的情況下,白天可自動(dòng)關(guān)閉鍵盤(pán)背光燈,晚上則可自動(dòng)開(kāi)啟,起到節(jié)能作用。2 智能感光(LCD 屏感應(yīng))感應(yīng)環(huán)境光線強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)節(jié)LCD 屏亮度等級(jí)、圖像色彩。太陽(yáng)光下看得更清晰,晚上不刺眼,隨時(shí)隨地自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度,保護(hù)視力的同時(shí)能節(jié)省手機(jī)的功耗。3 來(lái)電鈴聲轉(zhuǎn)靜音當(dāng)你正在會(huì)議中,手機(jī)卻響起洪亮的來(lái)電鈴聲,而對(duì)方又是自己多年未見(jiàn)的好朋友,接?還是掛?都不行!輕觸光感IC 窗口兩次,來(lái)電鈴聲輕松轉(zhuǎn)為靜音了,既不打擾會(huì)議,又不會(huì)得罪朋友,一舉兩得。4 拍攝自動(dòng)補(bǔ)光感應(yīng)拍照時(shí)什么時(shí)候該開(kāi)補(bǔ)光燈呢?交給光感IC LXD/GB5-A1DPZ 吧,只要你在自動(dòng)模式下,它就會(huì)在需要補(bǔ)光時(shí)自動(dòng)為你開(kāi)啟補(bǔ)光燈,不需補(bǔ)光時(shí)又能自動(dòng)為你關(guān)閉。參考文獻(xiàn)1 沈聿農(nóng) 傳感器及應(yīng)用技術(shù) 2 周紹敏 電工基礎(chǔ).高等教育出版社3 張開(kāi)遜 現(xiàn)代傳感技術(shù)在信息科學(xué)中的地位
光敏電阻傳感器技術(shù)
TC4011BP構(gòu)成的光聲控開(kāi)關(guān)電路
下圖是由TC4011BP構(gòu)成的光聲控開(kāi)關(guān)電路,適用于報(bào)警、照明燈等控制。
2020-09-17
標(biāo)簽:聲控開(kāi)關(guān)TC4011光敏電阻傳感器
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光敏電阻傳感器構(gòu)成的鍵控音量電路
下圖是由光敏電阻傳感器構(gòu)成的鍵控音量電路,可鍵控兩路(左、右通道)音量,適用于各種立體聲音響系統(tǒng)。
2020-09-17
標(biāo)簽:音量電路光敏電阻傳感器
722
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測(cè)光集成塊ZH-3構(gòu)成的環(huán)境光線指示電路
下圖是由測(cè)光集成塊ZH-3構(gòu)成的環(huán)境光線指示電路,適用于臺(tái)燈以及需要對(duì)光線進(jìn)行檢測(cè)的場(chǎng)合。
2020-09-17
標(biāo)簽:指示電路光敏電阻傳感器
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光敏電阻傳感器構(gòu)成的電話鈴聲自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路
下圖是由光敏電阻傳感器構(gòu)成的電話鈴聲自動(dòng)轉(zhuǎn)換電路。該電路可使電話鈴聲白天時(shí)較響,夜晚時(shí)鈴聲減弱,以防吵人。
2020-09-17
標(biāo)簽:轉(zhuǎn)換電路光敏電阻傳感器
909
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光敏電阻傳感器構(gòu)成的自動(dòng)燈控制電路
下圖是由光敏電阻傳感器構(gòu)成的自動(dòng)燈控制電路。電路中的傳感器采用8- 10um波長(zhǎng)的雙元件熱釋電紅外線傳感器,RG為光敏電阻傳感器。
2020-09-17
標(biāo)簽:控制電路自動(dòng)燈光敏電阻傳感器
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其他種類電阻傳感器結(jié)構(gòu)_其他種類電阻傳感器工作原理
本文從結(jié)構(gòu)特點(diǎn),工作原理和特性及應(yīng)用三個(gè)層面出發(fā)詳細(xì)介紹了光敏電阻傳感器和熱敏電阻傳感器。
2019-08-07
標(biāo)簽:傳感器熱敏電阻傳感器光敏電阻傳感器
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雁凌電子
光敏電阻傳感器模塊使用說(shuō)明
雁凌電子
名版
稱號(hào)
光敏電阻傳感器模塊
YL-38
電話(技術(shù)支持)QQ(技術(shù)支持)淘寶網(wǎng)址
(張工)
雁凌電子
一模塊描述
1可以檢測(cè)周圍環(huán)境的亮度和光強(qiáng)2靈敏度可調(diào)(圖中藍(lán)色數(shù)字電位器調(diào)節(jié))3工作電壓3.3V-5V5輸出形式a模擬量電壓輸出b數(shù)字開(kāi)關(guān)量輸出(0和1)6設(shè)有固定螺栓孔,方便安裝7小板PCB尺寸:3cm*1.6cm
二模塊接口說(shuō)明(4線制)
1234VCCGNDDOAO外接3.3V-5V電壓(可以直接與5v單片機(jī)和3.3v單片機(jī)相連)外接GND小板數(shù)字量輸出接口(0和1)小板模擬量輸出接口
三使用說(shuō)明
1光敏電阻模塊對(duì)環(huán)境光強(qiáng)最敏感,一般用來(lái)檢測(cè)周圍環(huán)境的亮度和光強(qiáng)。2模塊在無(wú)光條件或者光強(qiáng)達(dá)不到設(shè)定閾值時(shí),DO口輸出高電平,當(dāng)外界環(huán)境光強(qiáng)超過(guò)設(shè)定閾值時(shí),模塊D0輸出低電平;3小板數(shù)字量輸出D0可以與單片機(jī)直接相連,通過(guò)單片機(jī)來(lái)檢測(cè)高低電平,由此來(lái)檢測(cè)環(huán)境的光強(qiáng)改變;4小板數(shù)字量輸出DO可以直接驅(qū)動(dòng)本店繼電器模塊,由此可以組成一個(gè)光電開(kāi)關(guān);5小板模擬量輸出AO可以和AD模塊相連,通過(guò)AD轉(zhuǎn)換,可以獲得環(huán)境光強(qiáng)更精準(zhǔn)的數(shù)值;
四測(cè)試說(shuō)明
使用本店51開(kāi)發(fā)板與光敏電阻模塊測(cè)試接線說(shuō)明:模塊VCC接開(kāi)發(fā)板VCC模塊GND接開(kāi)發(fā)板GND接
PPT內(nèi)容
這是光敏電阻傳感器應(yīng)用實(shí)例ppt,包括了光敏電阻傳感器基礎(chǔ)知識(shí),典例剖析,跟蹤訓(xùn)練等內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載。
一、基礎(chǔ)知識(shí)
二、典例剖析
三、跟蹤訓(xùn)練
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