1、大庆石油学院传感器原理及应用传感器原理及应用主讲人：康朝海主讲人：康朝海山西工程职业技术学院山西工程职业技术学院 保护管内保护管内为高温光纤为高温光纤低温光纤低温光纤1.光纤温度传感器 一、光纤传感器应用山西工程职业技术学院 利用半导体材料的能量隙随温度几乎成线性变化。利用半导体材料的能量隙随温度几乎成线性变化。敏感元件是一个半导体光吸收器，光纤用来传输信敏感元件是一个半导体光吸收器，光纤用来传输信号。当光源的光强度经光纤达到半导体薄片时，透号。当光源的光强度经光纤达到半导体薄片时，透过薄片的光强受温度的调制温度过薄片的光强受温度的调制温度T T升高，材料吸收光升高，材料吸收光波长向长波移动，
2、半导体薄片透过的光强度变化。波长向长波移动，半导体薄片透过的光强度变化。光纤温度传感器山西工程职业技术学院 利用光纤实现无接触位移测量。光源经一束多利用光纤实现无接触位移测量。光源经一束多股光纤将光信号传送至端部，并照射到被测物体股光纤将光信号传送至端部，并照射到被测物体上。另一束光纤接受反射的光信号，并通过光纤上。另一束光纤接受反射的光信号，并通过光纤传送到光敏元件上。传送到光敏元件上。被测物体与光纤间被测物体与光纤间距离变化，反射到距离变化，反射到接受光纤上，光通接受光纤上，光通量发生变化。再通量发生变化。再通过光电传感器检测过光电传感器检测出距离的变化。出距离的变化。2.反射式光纤位移传
3、感器山西工程职业技术学院 反射式光纤位移传感器山西工程职业技术学院3.光纤液位传感器 山西工程职业技术学院4.光纤式光电开关反射型反射型遮断型遮断型反射镜反射型反射镜反射型山西工程职业技术学院光纤式光电开关应用标志孔标志孔电路板标志检测 当光纤发出的光穿过标志孔时，若无反射，说明电路板方向放置正确。光纤光纤 耦合器耦合器传输光纤传输光纤出射光纤出射光纤山西工程职业技术学院光纤式光电开关应用遮断型光纤光电开关出射光纤出射光纤接收光纤接收光纤山西工程职业技术学院光纤式光电开关应用 采 用 遮采 用 遮断型光纤光断型光纤光电开关对电开关对IC 芯片引脚进芯片引脚进行检测行检测山西工程职业技术学院5.
4、光纤的其他应用 军用光纤陀螺：将激光射入绕成线圈的光纤，当线圈的底座随运动物体旋转时，可以测得出射光的相位发生变化，它的灵敏度比机械陀螺高，无机械磨擦力。光纤内窥镜光纤内窥镜山西工程职业技术学院线阵线阵CCD外形外形 二、图像传感器应用山西工程职业技术学院面阵CCD 面阵面阵CCD能在能在x、y两两个方向都能实现电子个方向都能实现电子自扫描，可以获得二维图像。自扫描，可以获得二维图像。山西工程职业技术学院200万和万和1600万像素的面阵万像素的面阵CCD 山西工程职业技术学院面阵CCD外形（续）山西工程职业技术学院1.1.线阵线阵CCD在扫描仪中的应用在扫描仪中的应用 山西工程职业技术学院扫
5、描仪的工作原理山西工程职业技术学院2.线阵CCD用于字符识别山西工程职业技术学院驱动电路分类机构计算机细化二值化处理传送带CCD透镜1分类箱23邮政编码识别系统邮政编码识别系统山西工程职业技术学院3.CCD数码照相机 数码相机简称数码相机简称DC，它采用它采用CCD作为光作为光电转换器件，将被摄物体的图像以数字形电转换器件，将被摄物体的图像以数字形式记录在存储器中。式记录在存储器中。数码相机从外观看，也有光学镜头、数码相机从外观看，也有光学镜头、取景器、对焦系统、光圈、内置电子闪光取景器、对焦系统、光圈、内置电子闪光灯等，但比传统相机多了液晶显示器灯等，但比传统相机多了液晶显示器（LCD），内
6、部更有本质的区别，其快门，内部更有本质的区别，其快门结构也大不相同。结构也大不相同。山西工程职业技术学院数码相机的外形山西工程职业技术学院三基色分离原理三基色分离原理 CCD数码照相机的结构山西工程职业技术学院数码相机的结构解剖（索尼F828）CCD山西工程职业技术学院CCD数码显微镜拍摄的金属表面显微照片山西工程职业技术学院4.CMOS图像传感器 CMOS图像传感器是采用互补金属-氧化物-半导体工艺制作的另一类图像传感器，简称CMOS。现在市售的视频摄像头多使用CMOS作为光电转换器件。虽然目前的CMOS图像传感器成像质量比CCD略低，但CMOS具有体积小、耗电量小、售价便宜的优点。随着硅晶
7、圆加工技术的进步，CMOS的各项技术指标有望超过CCD，它在图像传感器中的应用也将日趋广泛。山西工程职业技术学院CMOS视频摄像头 带红外带红外LED照明的照明的CMOS视频摄像头视频摄像头山西工程职业技术学院CMOS视频摄像头的外部结构 山西工程职业技术学院M2AM2A胶囊胶囊 CCDCCD在医疗诊断中的应用在医疗诊断中的应用4.CCD在医疗诊断中的应用山西工程职业技术学院光敏电阻 当光敏电阻受到光照时，阻值减小。内光电效应：在内光电效应：在光线作用下能使光线作用下能使物体的电阻率改物体的电阻率改变的现象变的现象.三.光敏元件应用山西工程职业技术学院光敏二极管 将光敏二极管的PN 结设置在透
8、明管壳顶部的正下方，光照射到光敏二极管的PN结时，电子-空穴对数量增加，光电流与照度成正比。山西工程职业技术学院红外发射、接收对管外形 红外发射管红外接收管红外接收管山西工程职业技术学院光敏二极管阵列 包含包含10241024个个InGaAsInGaAs元件的线性元件的线性光电二极管阵列，可用于分光镜。光电二极管阵列，可用于分光镜。山西工程职业技术学院光敏三极管外形 山西工程职业技术学院光电池外形光敏面光生伏特效应：在光线的作用下,物体产生一定方向电动势的现象.山西工程职业技术学院山西工程职业技术学院透射式透射式反射式反射式山西工程职业技术学院山西工程职业技术学院调制盘)(a)(b)(c山西工
9、程职业技术学院山西工程职业技术学院山西工程职业技术学院防盗报警电路山西工程职业技术学院太阳能电池电源系统阻塞二极管蓄电池组发电装置：单体太阳能电池太阳电池组件阵列调节控制器：充放电自动控制阻塞二极管：避免蓄电池对太阳电池放电山西工程职业技术学院条形码扫描笔扫描笔光敏三极管发光二极管条形码卡片条形码扫描方向光电扫描笔脉冲列OUTU山西工程职业技术学院大米分选机电路控制驱动器器大放气源废弃箱光源探头光传感器杂质滑槽背景板光箱气动电磁阀振动机山西工程职业技术学院吸收式烟尘浊度检测仪烟筒山西工程职业技术学院家用电视机的遥控器 机电工程分院机电工程分院山西工程职业技术学院光电池在动力方面的应用太阳能赛车太阳能赛车太阳能电动机模型太阳能电动机模型太阳能太阳能 硅光电池板硅光电池板山西工程职业技术学院光电池在动力方面的应用（续）太阳能发电太阳能发电山西工程职业技术学院光电池在动力方面的应用（续）光电池在人造卫星上的应用光电池在人造卫星上的应用山西工程职业技术学院山西工程职业技术学院可见光光度计可见光光度计:国产国产721型分光光度计型分光光度计山西工程职业技术学院山西工程职业技术学院
