弗原創IT教育中心 15.1.1模拟量输入接口技术 电容式压力传感器 进气口 活动金属片 利用被测压力使金属 膜片之间的距离减 少,电容量增加的原 理制成的,其结构如 图95所示: 固定金属片 图中活动金属片在被测气体的作用下产生位移,由活动金 属片和固定金属片组成的电容量发生变化,因为电容量可以用 下式表示 C=∑*A/D式中,Σ为介质常数,A为面积,d为极间距 离,由此可见,气体压力的变化,作用在活动金属片上的力也 发生变化,通过测量电容量C的变化来测量气体的压力
电容式压力传感器 电容式压力传感器 利用被测压力使金属 利用被测压力使金属 膜片之间的距离减 膜片之间的距离减 少，电容量增加的原 少，电容量增加的原 理制成的，其结构如 理制成的，其结构如 图9.5所示： 图中活动金属片在被测气体的作用下产生位移，由活动金 属片和固定金属片组成的电容量发生变化，因为电容量可以用 下式表示: C= Σ*A / D 式中，Σ为介质常数，Ａ为面积，ｄ为极间距 离，由此可见，气体压力的变化，作用在活动金属片上的力也 发生变化，通过测量电容量Ｃ的变化来测量气体的压力。 15．1.1模拟量输入接口技术
弗原創IT教育中心 15.1.1模拟量输入接口技术 ■硅压阻式压力传感器 硅压阻式压力传感器是利用的压阻效应制成的新型压力传感 器,在一块单晶硅的基片上用扩散工艺制成的应变元件,在应 变元件受到压力的作用,引起电阻值产生变化,在N型硅品片 上形成四个阻值相等的电阻条,构成一个惠斯电桥,特点是体 积小,系数度高,测量范围宽,精度高,常用的硅压力传感器 如表95:
15．1.1模拟量输入接口技术 硅压阻式压力传感器 硅压阻式压力传感器 硅压阻式压力传感器是利用的压阻效应制成的新型压力传感 硅压阻式压力传感器是利用的压阻效应制成的新型压力传感 器，在一块单晶硅的基片上用扩散工艺制成的应变元件，在应 器，在一块单晶硅的基片上用扩散工艺制成的应变元件，在应 变元件受到压力的作用，引起电阻值产生变化，在Ｎ型硅品片 变元件受到压力的作用，引起电阻值产生变化，在Ｎ型硅品片 上形成四个阻值相等的电阻条，构成一个惠斯电桥，特点是体 上形成四个阻值相等的电阻条，构成一个惠斯电桥，特点是体 积小，系数度高，测量范围宽，精度高，常用的硅压力传感器 积小，系数度高，测量范围宽，精度高，常用的硅压力传感器 如表9.5：
弗原創IT教育中心 15.1.1模拟量输入接口技术 型号 压力范围供电电压端量程输灵敏度零位电压备注 (Kpa) 出(mV)mV/RPa 偏差(mV) MPX1O 0-10 20-50 无补偿 MPX12 45-70 MPX700 0-700 3-5 86mV/Kpa 20-35 无补偿 MPX2010 16 24-26 温度补偿 MPX2050 0-50 10-16 38.5 0.8 温度补偿 MPX2053 41.5 MPX2100 0-100 10-16 0.4 温度补偿 MPX2102 41.5 它们都是四端式器件:1一接地,2-+Vou,3-Vs,4--Uout
型号 压力范围 （Ｋpa） 供电电压 （Ｖ） 端量程输 出（mV） 灵 敏 度 mV/RPa 零位电压 偏差（mV） 备注 MPX10 MPX12 0-10 3-5 20-50 45-70 3.5 5.5 20-35 无补偿 MPX700 0-700 3-5 45-90 86mV/Kpa 20-35 无补偿 MPX2010 0-10 10-16 24-26 2.5 1 温度补偿 MPX2050 MPX2053 0-50 10-16 38.5- 41.5 0.8 1 温度补偿 MPX2100 MPX2102 0-100 10-16 38.5- 41.5 0.4 2 温度补偿 它们都是四端式器件:１－接地,２－＋Ｖout,３－Ｖs,４－-Ｕout 15．1.1模拟量输入接口技术
弗原創IT教育中心 15.1.1模拟量输入接口技术 (3)其它传感 除了温度和压力传感器外, 在工业测量中还有红外,湿 CFET 度,振动等传感器。 热释电型红外传感器 ■热释电型红外传感器在接收 到红外光线时,会随红外光 的功率大小而输出电压信 )热释电型红外传感器电路 )热释电型红外传感器外形图 号,用于人体,火焰的检 测,传感器的外形及电路如 图9.6所示 如图所示,传感器元件感受到红外光线后,产生电荷,通过FET 放大器,转换成电压输出,窗口用于红外光线的射入
(３)其它传感器 除了温度和压力传感器外， 除了温度和压力传感器外， 在工业测量中还有红外，湿 在工业测量中还有红外，湿 度，振动等传感器。 度，振动等传感器。 1)热释电型红外传感器 热释电型红外传感器 热释电型红外传感器在接收 热释电型红外传感器在接收 到红外光线时，会随红外光 到红外光线时，会随红外光 的功率大小而输出电压信 的功率大小而输出电压信 号，用于人体，火焰的检 号，用于人体，火焰的检 测，传感器的外形及电路如 测，传感器的外形及电路如 图9.6所示： 如图所示，传感器元件感受到红外光线后，产生电荷，通过FET 放大器，转换成电压输出，窗口用于红外光线的射入。 15．1.1模拟量输入接口技术
弗原創IT教育中心 15.1.1模拟量输入接口技术 ■人体的体温在37°左 右,会发出910um的红 外光线,利用810m波 78L05 +12V 0.1F 长的双元件热释红外传 I MQ2 感器,可以检测到人的 555 进入和移动。 R, 20 kQ2 采用焦距为15-20mm的 D BG9014 本 C3 12100 菲涅可透镜,可以检测 到视野达70°的10-12m内 人体。检测电路如图9.7 所示:
15．1.1模拟量输入接口技术 人体的体温在37ºC左 右，会发出9-10um的红 外光线，利用8-10um波 长的双元件热释红外传 长的双元件热释红外传 感器，可以检测到人的 感器，可以检测到人的 进入和移动。 采用焦距为15-20mm的 菲涅可透镜，可以检测 菲涅可透镜，可以检测 到视野达70º的10-12m内 人体。检测电路如图 人体。检测电路如图9.7 所示：