書籍名稱:新型傳感器技術及應用 作者:劉廣玉 陳明 出版社:北京航空航天大學出版社 書籍來源:網友推薦 文件格式:PDG 內容簡介:本書系綜合目前國內外有關文獻及作者的研究成果編著而成。主要內容有:傳感器敏感材料;微機械加工技術;傳感器建模;硅電容式集成傳感器;諧振式傳感器;聲表面波傳感器;薄膜傳感器;光纖傳感器;場效應管型化學傳感器;固態成象傳感器;Smart傳感器等十一章。從敏感材料、微機械加工技術到一些先進傳感器的設計原理、應用和發展情況作了較全面、深入的討論。 前言第一章 新型傳感器綜述第一節新型傳感效應第二節新型敏感材料第三節新加工工藝第二章 新型固態光電傳感器第一節普通光敏器件陣列第二節自掃描光電二極管陣列 SSPD第三節光電位置傳感器 PSD第四節輸液監測中的光電傳感器第三章 電荷耦合器件 CCD第一節CCD的物理基礎第二節CCD的工作原理第三節CCD器件第四節CCD在測量中的應用第四章 光纖傳感器第一節光纖傳感原理第二節常見光纖傳感器第三節光纖傳感器的應用第五章 集成傳感器第一節集成壓敏傳感器第二節集成溫敏傳感器第三節集成磁敏傳感器第四節集成傳感器應用實例第六章 化學傳感器第一節離子敏傳感器第二節氣敏傳感器第三節濕敏傳感器第四節工業廢水拜謝的自動監測第七章 機器人傳感器第一節機器人傳感器的功能與分類第二節機器人視覺傳感器第三節機器人觸覺傳感器第四節機器人接近覺傳感器第九章傳感器的信號處理第一節信號處理概述第二節傳感器的信號引出第三節信號補償電路第四節精密放大電路第十章新型傳感器在幾何量測量中的應用第一節光學透鏡心偏差的測量第二節超光滑表面微觀輪廓的測量第三節光學表面疵病度的測量附錄參考文獻
標簽: 傳感器原理
上傳時間: 2013-11-10
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有機發光顯示器件(OrganicLight-EmittingDiodes,OLEDs)作為下一代顯示器倍受關注,它具有輕、薄、高亮度、快速響應、高清晰度、低電壓、高效率和低成本等優點,完全可以媲美CRT、LCD、LED等顯示器件。作為全固化顯示器件,OLED的最大優越性是能夠與塑料晶體管技術相結合實現柔性顯示,應用前景非常誘人。OLED如此眾多的優點和廣闊的商業前景,吸引了全球眾多研究機構和企業參與其研發和產業化。然而,OLED也存在一些問題,特別是在發光機理、穩定性和壽命等方面還需要進一步的研究。要達到這些目標,除了器件的材料,結構設計外,封裝也十分重要。 本論文的主要工作是利用現有的材料,從綠光OLED器件制作工藝、發光機理,結構和封裝入手,首先,探討了作為陽極的ITO玻璃表面處理工藝和ITO玻璃的光刻工藝。ITO表面的清潔程度嚴重影響著光刻質量和器件的最終性能;ITO表面經過氧等離子處理后其表面功函數增大,明顯提高了器件的發光亮度和發光效率。 其次,針對光刻、曝光工藝技術進行了一系列相關實驗,在光刻工藝中,光刻膠的厚度是影響光刻質量的一個重要因素,其厚度在1.2μm左右時,光刻效果理想。研究了OLED器件陰極隔離柱成像過程中的曝光工藝,摸索出了最佳工藝參數。 然后采用以C545T作為綠光摻雜材料制作器件結構為ITO/CuPc(20nm)/NPB(100nm)/Alq3(80nm):C545T(2.1%摻雜比例)/Alq3(70nm)/LiF(0.5nm)/Al(1,00nm)的綠光OLED器件。最后基于以上器件采用了兩種封裝工藝,實驗一中,在封裝玻璃的四周涂上UV膠,放入手套箱,在氮氣保護氣氛下用紫外冷光源照射1min進行一次封裝,然后取出OLED片,在ITO玻璃和封裝玻璃接口處涂上UV膠,真空下用紫外冷光源照射1min,固化進行二次封裝。實驗二中,在各功能層蒸鍍完成后,又在陰極的外面蒸鍍了一層薄膜封裝層,然后再按實驗一的方法進行封裝。薄膜封裝層的材料分別為硒(Se)、碲(Te)、銻(Sb)。分別對兩種封裝工藝器件的電流-電壓特性、亮度-電壓特性、發光光譜及壽命等特性進行了測試與討論。通過對比,研究發現增加薄膜封裝層器件的壽命比未加薄膜封裝層器件壽命都有所延長,其中,Se薄膜封裝層的增加將器件的壽命延長了1.4倍,Te薄膜封裝層的增加將器件的壽命延長了兩倍多,Sb薄膜封裝層的增加將器件的壽命延長了1.3倍,研究還發現薄膜封裝層基本不影響器件的電流-電壓特性、色坐標等光電性能。最后,分別對三種薄膜封裝層材料硒(Se)、碲(Te)、銻(Sb)進行了研究。
上傳時間: 2013-07-11
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介紹了線性模擬光耦器件HCNR201的基本原理;闡述了利用該芯片對電壓量進行隔離測量的測試原理以及硬件電路;給出了試驗數據以及數據處理結果;證明了改種測試方法的準確性。關鍵詞:HCNR
上傳時間: 2013-07-28
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LED旋轉顯示器時基于視覺暫留原理,開發的一種旋轉式LED顯示屏。其在具有一定轉速地載體上安裝16個LED發光器件,各LED發光管等間距排位一條直線,隨著旋轉速度的加快,在計算機軟件精確的時序控制下,不斷掃描出預設的文字,圖案等。使用一個光耦(U型槽的紅外對管)作為定位傳感器,當旋轉一周時,擋光板遮擋光源,光敏三極管的集電極輸出高電平,當離開擋光板時,集電極再次輸出低電平,從而給單片機一個下降沿的跳變型號,產生一個中斷,從而更新顯示。供電部分,因為整個裝置是在不停的高速旋轉當中,所以我們做了一個簡單的電刷裝置,把220V的交流電通過變壓器變成12V的交流電,再由橋式整流電路,和濾波電路,變為平滑的直流電,最后通過7805芯片輸出我們需要的5V直流電源,通過電刷把電源和指針板上的單片機連接為其供電。而旋轉載體因為需要12V的電壓源,所以采用分別供電的方式。
上傳時間: 2013-07-27
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LED旋轉顯示器時基于視覺暫留原理,開發的一種旋轉式LED顯示屏。其在具有一定轉速地載體上安裝16個LED發光器件,各LED發光管等間距排位一條直線,隨著旋轉速度的加快,在計算機軟件精確的時序控制下,不斷掃描出預設的文字,圖案等。使用一個光耦(U型槽的紅外對管)作為定位傳感器,當旋轉一周時,擋光板遮擋光源,光敏三極管的集電極輸出高電平,當離開擋光板時,集電極再次輸出低電平,從而給單片機一個下降沿的跳變型號,產生一個中斷,從而更新顯示。供電部分,因為整個裝置是在不停的高速旋轉當中,所以我們做了一個簡單的電刷裝置,把220V的交流電通過變壓器變成12V的交流電,再由橋式整流電路,和濾波電路,變為平滑的直流電,最后通過7805芯片輸出我們需要的5V直流電源,通過電刷把電源和指針板上的單片機連接為其供電。而旋轉載體因為需要12V的電壓源,所以采用分別供電的方式。
上傳時間: 2013-11-21
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一、傳感器的定義信息處理技術取得的進展以及微處理器和計算機技術的高速發展,都需要在傳感器的開發方面有相應的進展。微處理器現在已經在測量和控制系統中得到了廣泛的應用。隨著這些系統能力的增強,作為信息采集系統的前端單元,傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為自動化系統和機器人技術中的關鍵部件,作為系統中的一個結構組成,其重要性變得越來越明顯。最廣義地來說,傳感器是一種能把物理量或化學量轉變成便于利用的電信號的器件。國際電工委員會(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為:“傳感器是測量系統中的一種前置部件,它將輸入變量轉換成可供測量的信號”。按照Gopel等的說法是:“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”,而“傳感器系統則是組合有某種信息處理(模擬或數字)能力的傳感器”。傳感器是傳感器系統的一個組成部分,它是被測量信號輸入的第一道關口。傳感器系統的原則框圖示于圖1-1,進入傳感器的信號幅度是很小的,而且混雜有干擾信號和噪聲。為了方便隨后的處理過程,首先要將信號整形成具有最佳特性的波形,有時還需要將信號線性化,該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。在某些情況下,這些電路的一部分是和傳感器部件直接相鄰的。成形后的信號隨后轉換成數字信號,并輸入到微處理器。德國和俄羅斯學者認為傳感器應是由二部分組成的,即直接感知被測量信號的敏感元件部分和初始處理信號的電路部分。按這種理解,傳感器還包含了信號成形器的電路部分。傳感器系統的性能主要取決于傳感器,傳感器把某種形式的能量轉換成另一種形式的能量。有兩類傳感器:有源的和無源的。有源傳感器能將一種能量形式直接轉變成另一種,不需要外接的能源或激勵源(參閱圖1-2(a))。有源(a)和無源(b)傳感器的信號流程無源傳感器不能直接轉換能量形式,但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能傳感器承擔將某個對象或過程的特定特性轉換成數量的工作。其“對象”可以是固體、液體或氣體,而它們的狀態可以是靜態的,也可以是動態(即過程)的。對象特性被轉換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質的,也可以是化學性質的。按照其工作原理,傳感器將對象特性或狀態參數轉換成可測定的電學量,然后將此電信號分離出來,送入傳感器系統加以評測或標示。各種物理效應和工作機理被用于制作不同功能的傳感器。傳感器可以直接接觸被測量對象,也可以不接觸。用于傳感器的工作機制和效應類型不斷增加,其包含的處理過程日益完善。常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬: 光敏傳感器——視覺;聲敏傳感器——聽覺;氣敏傳感器——嗅覺;化學傳感器——味覺;壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺。與當代的傳感器相比,人類的感覺能力好得多,但也有一些傳感器比人的感覺功能優越,例如人類沒有能力感知紫外或紅外線輻射,感覺不到電磁場、無色無味的氣體等。對傳感器設定了許多技術要求,有一些是對所有類型傳感器都適用的,也有只對特定類型傳感器適用的特殊要求。針對傳感器的工作原理和結構在不同場合均需要的基本要求是: 高靈敏度,抗干擾的穩定性(對噪聲不敏感),線性,容易調節(校準簡易),高精度,高可靠性,無遲滯性,工作壽命長(耐用性) ,可重復性,抗老化,高響應速率,抗環境影響(熱、振動、酸、堿、空氣、水、塵埃)的能力 ,選擇性,安全性(傳感器應是無污染的),互換性 低成本 ,寬測量范圍,小尺寸、重量輕和高強度,寬工作溫度范圍 。二、傳感器的分類可以用不同的觀點對傳感器進行分類:它們的轉換原理(傳感器工作的基本物理或化學效應);它們的用途;它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。根據傳感器工作原理,可分為物理傳感器和化學傳感器二大類:傳感器工作原理的分類物理傳感器應用的是物理效應,諸如壓電效應,磁致伸縮現象,離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號量的微小變化都將轉換成電信號。化學傳感器包括那些以化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的傳感器,被測信號量的微小變化也將轉換成電信號。有些傳感器既不能劃分到物理類,也不能劃分為化學類。大多數傳感器是以物理原理為基礎運作的。化學傳感器技術問題較多,例如可靠性問題,規模生產的可能性,價格問題等,解決了這類難題,化學傳感器的應用將會有巨大增長。常見傳感器的應用領域和工作原理列于表1.1。按照其用途,傳感器可分類為: 壓力敏和力敏傳感器 ,位置傳感器 , 液面傳感器 能耗傳感器 ,速度傳感器 ,熱敏傳感器,加速度傳感器,射線輻射傳感器 ,振動傳感器,濕敏傳感器 ,磁敏傳感器,氣敏傳感器,真空度傳感器,生物傳感器等。以其輸出信號為標準可將傳感器分為: 模擬傳感器——將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。數字傳感器——將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號(包括直接和間接轉換)。膺數字傳感器——將被測量的信號量轉換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉換)。開關傳感器——當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,傳感器相應地輸出一個設定的低電平或高電平信號。
上傳時間: 2013-10-11
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隨著科技的飛速發展,自動化已經運用在了生活中的方方面面,而路燈就是一個很好的例子。如何能夠利用51單片機作為中央處理器實現路燈的節能是本設計的主要內容。通過書本知識學習、指導老師的輔導以及資料文獻的查閱,確定51單片機為主要芯片,然后因為要實現聲光控功能,那就必須使用到光敏電阻和駐極體話筒電阻來實現光和聲音轉換為電信號,利用單片機最小系統模塊、聲控模塊、光控模塊等幾大模塊為主的硬件來實現本次設計。本設計分別通過利用聲控和光控模塊的駐極體話筒和光敏電阻將聲音信號和光信號通過轉換為51單片機能夠識別的電信號來實現聲光控功能。通過運用所學知識和必要繪圖仿真編程軟件繪制出系統原理圖、整體電路圖程序流程圖,完成系統電路設計、光敏傳感器模電變換設計、聲控整流濾波放大并進行程序編寫、仿真、硬件調試等,終于設計實現了利用51單片機使白天由光控電路起作用控制燈不亮,晚上由聲控電路起作用控制開關閉合燈亮,并且延時一段時間熄滅從而達到節能環保的目的,最終達到本次論文的要求。關鍵詞:51單片機光控電路聲控電路光敏電阻駐極體話筒在學校,機關,廠礦企業等單位的公共場所以及居民區的公共樓道,長明燈現象十分普遍,這造成了能源的極大浪費。另外,由于頻繁開關或者人為因素,墻壁開關的損壞率很高,增大了維修量,浪費了資金。而本課題正是聲光控制路燈的設計,它設計出一種電路新穎,安全節電,結構簡單,安裝方便,使用壽命長的聲光雙控白熾燈節能路燈,同時,這可加強對模擬電子技術和數字電子技術的理解和鞏固。以此達到節能環保的作用
上傳時間: 2022-03-30
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CCD常用知識總結隨著CCD的不斷發展,尤其典型的是當微光CCD向低照度方向發展時,噪聲已經成為阻礙CCD進一步發展的障礙。噪聲是CCD的一個重要參數,它是決定信噪比S/N(Singal/Noise)的重要因素,而同時信噪比又是各種數據參數中最重要的指標之一。隨著CCD器件向小型化、集成化的不斷發展,CCD光敏元數的增加勢必減小光敏元的面積,從而降低了CCD的輸出飽和信號。為擴大CCD的動態范圍,就必須降低CCD的噪聲(動態范圍與噪聲間的聯系)。CCD工作時,在輸入結構、輸出結構、信號電荷存儲和轉移過程中都會產生噪聲。噪聲疊加在信號電荷上,形成對信號的干擾,降低了信號電荷包所代表的信息復原后的精度,并且限制了信號電荷包的最小值。CCD圖像傳感器的輸出信號是空間采樣的離散模擬信號,其中夾雜著各種噪聲和干擾。CCD輸出信號處理的目的是在不損失圖像細節并保證在CCD動態范圍內,圖像信號隨目標亮度線形變化是盡可能消除這些噪聲和干擾。(選自《CCD降噪技術的研究》燕山大學工學碩士學位論文)
標簽: ccd
上傳時間: 2022-06-23
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CCD( Charge Coupled Device )全稱為電荷耦合器件,是70 年代發展起來的新型半導體器件。它是在MOS集成電路技術基礎上發展起來的,為半導體技術應用開拓了新的領域。它具有光電轉換、信息存貯和傳輸等功能,具有集成度高、功耗小、結構簡單、壽命長、性能穩定等優點,故在固體圖像傳感器、信息存貯和處理等方面得到了廣泛的應用。CCD圖像傳感器能實現信息的獲取、轉換和視覺功能的擴展,能給出直觀、真實、多層次的內容豐富的可視圖像信息,被廣泛應用于軍事、天文、醫療、廣播、電視、傳真通信以及工業檢測和自動控制系統。實驗室用的數碼相機、光學多道分析器等儀器,都用了CCD作圖象探測元件。一個完整的CCD器件由光敏單元、轉移柵、移位寄存器及一些輔助輸入、輸出電路組成。CCD工作時,在設定的積分時間內由光敏單元對光信號進行取樣,將光的強弱轉換為各光敏單元的電荷多少。取樣結束后各光敏元電荷由轉移柵轉移到移位寄存器的相應單元中。移位寄存器在驅動時鐘的作用下,將信號電荷順次轉移到輸出端。將輸出信號接到示波器、圖象顯示器或其它信號存儲、處理設備中,就可對信號再現或進行存儲處理。由于CCD光敏元可做得很小(約10um),所以它的圖象分辨率很高。
上傳時間: 2022-06-23
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本書共分九章。第1章是基本知識,敘述傳感器和變送器的組成和分類,并介紹若干常用名詞術語和概念,如靈敏度、精確度、基本誤差等。第2章是檢測溫度用的傳感器和變送器,其中有工業上廣泛應用的熱電偶及熱電阻,近來發展迅速的半導體和集成化測溫器件,家用電器里常見的各種溫度開關等。第3章是壓力檢測部分,除介紹了最常用的彈性變形測壓原理之外,對性能較好的電容式壓力變送器有較詳細的描述,對近來出現的靈巧型壓力變送器也作了介紹。第4章為流量儀表,從自來水表和煤氣表到電磁及超聲流量)都作了原理和性能的分析,對不易理解的質量流扯計進行了深入淺出的闡述。第5章物位和第6章成分分別指出了各種傳感器及變送器的 適用條件和性能差異。第7章是機械量,包括位移、轉角、轉速、力、轉矩及振動,在工業生產自動化領域,這類傳感器和變送器也經常用到。第8章是光強,光敏元件是最常遇到的光傳感器,此外發光元件和光電耦合器在自動化裝置里也經常用到,在本章里一井介紹以便應用。第9章為磁場檢測 用的傳感器,著重介紹了各種新近出現的磁敏元件和集成化器件。從事自動化工作的讀者,對其原理和性能初步了解是十分有益的。
上傳時間: 2022-07-05
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