传感器原理图制作.docx

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传感器原理图制作

目录

1、光敏传感器；…………………………………………3

2、热敏传感器；…………………………………………5

3、远红外传感器；………………………………………7

4、触碰传感器；…………………………………………9

5、磁敏传感器；…………………………………………10

6、灰度传感器；…………………………………………12

7、角度传感器；………………………………………….13

8、声音传感器；…………………………………………15

9*、试验实验主板；………………………………………18

*上述《传感器》适合利用《慧烁单片机》主板制作创意机器人

简易传感器的原理和制作

1、光敏传感器；

（1）、电路图；

（2）、印刷线路板图；

（3）、工作原理；

A、光敏电阻；

硫化镉光敏电阻—可见光光敏电阻；

受光线照射时、其内阻为几千欧姆。

失去光照时、其内阻增至1MΩ以上。

B、工作原理；

从上式中可知，“S”点的电平输出（高、底）随RL的阻值变化而改变。

光照强；“RL”变小，“S”点的电平输出-----“变高”；

光照弱；“RL”变大，“S”点的电平输出-----“变底”；

C、实验数据；

光照

电压（对地）

模似量

备注

阳光照射下

5.000V

1023

室外无阳光照射

4.882V

999

室内灯光

4.575V

936

室内用手盖住

0.044V

9

A/D转换特性：

为了对传感器的电压转换成单片机能够识别的数据，需要将连续的电压值转换成的一定得数字，这就是模/数转换，也叫A/D转换。

D、模/数转换；

V=x*5/1023

X为单片机返回的度数，V为实际电压值。

（4）、实物（照片）；

2、热敏传感器；

（1）、电路图；

（2）、印刷线路板图；

（3）、工作原理；

A、热敏电阻（图）；

负温度系数的热敏电阻；热敏电阻的阻值随温度升高而下降。

正温度系数的热敏电阻；热敏电阻的阻值随温度升高而增大。

B、工作原理；

从上式中可知，“S”点的电平输出（高、底）随RT的阻值变化而改变。

温度升高；“RT”变小，“S”点的电平输出-----“高”；

温度降底；“RT”变大，“S”点的电平输出-----“底”；

C、实验数据；

温度

电压（对地）

模似量

备注

常温下

2.414

494

用手加温

2.747

556

（4）、实物（照片）；

3、远红外传感器；

（1）、电路图；

（2）、印刷线路板图；

（3）、工作原理；

（Rx---红外线接收管接收到光线时的阻值。

）

C、实验数据；

远红外光照

电压（对地）

模似量

备注

用手盖住

0V

0

日光灯直射

0.156V

494

日光灯斜射

0.059V

12

阳光直射

4.042V

827

（4）、实物（照片）；

4、触碰传感器；

（1）、电路图；

（2）、印刷线路板图；

（3）、工作原理；

从电图中可以知道，触碰开关不按；S点输出电压—5V；

触碰开关按下；S点输出电压—0V；

C、实验数据；

触碰开关

电压（对地）

模似量

备注

按下

0V

0

松开

5V

1023

（4）、实物（照片）；

5、磁敏传感器；

（1）、电路图；

（2）、印刷线路板图；

（3）、工作原理；（略0

C、实验数据；

磁敏

电压（对地）

模似量

备注

磁铁接近

0V

0

磁铁离开

5V

1023

（4）、实物（照片）；

6、灰度传感器；

（1）、电路图；

（2）、印刷线路板图；

（3）、工作原理；

当接入时，红外线发射管，向正前方的物体发射红外线光，通过物体表面反射。

反射回红外线光被光电三极管接收，Q“C-E”间电阻减小，Q导通。

S点为高电位，（电压上升）。

如；红外线发射管向表面黑色的物体发射红外线，表面为黑色物体，反射红外线光很弱。

则光电三极管接受不到红外线光。

Q“C-E”间电阻很大。

不工作，S点为低电位（电压很低）。

红外线传感器，具有“眼睛”功能，它对物体表面不同的色彩作出不同的反映。

C、实验数据；

灰度传感器（S）

电压（对地）

模似量

备注

红色

4.790V

980

绿色

4.844V

991

白色

4.863V

995

黑色

0.880V

180

（4）、实物（照片）；

7、角度传感器；

（1）、电路图；

（2）、印刷线路板图；

（3）、工作原理；

与光敏传感器相同。

C、实验数据；

角度传感器

电压（对地）

模似量

备注

0°

0.V

0

90°

1.667V

341

180°

3.333V

682

270°

5V

1023

（4）、实物（照片）；

8、声音传感器；

（1）、电路图；

（3）、工作原理；（略）

C、实验数据；

声音传感器

电压（对地）

模似量

备注

静音

2.454V

502

用手触摸

3.006V

615

敲击桌面

4.311V

882

4、实物（照片）；

5、*LM386电路；（供参考）

LM386电路

9*、试验实验主板；（以上科版八年级P66—518音乐芯片为例）

（1）、准备知识；

A：

518音乐芯片；

“518”音乐片有8个“接点”。

①----接电源正极。

②---接电源负极。

③---音频信号输出。

④---正电位。

⑤---起动。

⑥---电源负极。

⑦---空。

⑧---空。

B：

518音乐片加—9013进行音频放大；

电路图：

C：

LM393资料

LM393是双电压比较器集成电路。

该电路的特点如下：

工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源：

2～36V，双电源:

±1～±18V；

消耗电流小，Icc=0.8mA；

输入失调电压小，VIO=±2mV；ab126计算公式大全

共模输入电压范围宽，Vic=0～Vcc-1.5V；

输出与TTL，DTL，MOS，CMOS等兼容；

输出可以用开路集电极连接“或”门；

采用双列直插8引脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8脚塑料封装（SOP8）新艺图库

LM393内部结构图

LM393引脚功能排列表：

引出端序号

功能

符号

引出端序号

功能

符号

1

输出端1

OUT1

5

正向输入端2

1N+

（2）

2

反向输入端1

1N-

（1）

6

反向输入端2

1N-

（2）

3

正向输入端1

1N+

（1）

7

输出端2

OUT2

4

地

GND

8

电源

VCC

主要参数表：

参数名称

符号

数值

单位

电源电压

VCC

±18或36

V

差模输入电压

VID

±36

V

共模输入电压

VI

-0.3～VCC

V

功耗

Pd

570

mW

工作环境温度

Topr

0to+70

℃

贮存温度

Tstg

-65to150

℃

电特性（除非特别说明，VCC=5.0V，Tamb=25℃）

参数名称

符号

测试条件

最小

典型

最大

单位

输入失调电压

VIO

VCM=0toVCC-1.5VO（P）=1.4V,Rs=0

-

±1.0

±5.0

mV

输入失调电流

IIO

-

-

±5

±50

nA

输入偏置电流

Ib

-

-

65

250

nA

共模输入电压

VIC

-

0

-

VCC-1.5

V

静态电流

ICCQ

RL=∞

-

0.6

1.0

mA

RL=∞,Vcc=30V

-

0.8

2.5

mA

电压增益

AV

VCC=15V,RL＞15kΩ

-

200

-

V/mV

灌电流

lsink

Vi（-）＞1V,Vi（+）=0V,Vo（p）＜1.5V

6

16

-

mA

输出漏电流

IOLE

Vi（-）=0V,Vi（+）=1V,VO=5V

-

0.1

-

nA

应用说明:

     LM393是高增益,宽频带器件,象大多数比较器一样,如果输出端到输入端有寄生电容而产生耦合,则 很容易产生振荡.这种现象仅仅出现在当比较器改变状态时,输出电压过渡的间隙.电源加旁路滤波并不能解决这个问题,标准PC板的设计对减小输入—输出寄生电容耦合是有助的.减小输入电阻至小于10K将减小反馈信号,而且增加甚至很小的正反馈量（滞回1.0~10mV）能导致快速转换,使得不可能产生由于寄生电容引起的振荡.除非利用滞后,否则直接插入IC并在引脚上加上电阻将引起输入—输出在很短的转换周期内振荡,如果输入信号是脉冲波形,并且上升和下降时间相当快,则滞回将不需要.

 比较器的所有没有用的引脚必须接地.

 LM393偏置网络确立了其静态电流与电源电压范围2.0~30V无关.

 通常电源不需要加旁路电容。

 差分输入电压可以大于Vcc并不损坏器件.保护部分必须能阻止输入电压向负端超过-0.3V.

 LM393的输出部分是集电极开路,发射极接地的NPN输出晶体管,可以用多集电极输出提供或ORing

 功能.输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上,不受Vcc端电压值的限制.此输出能作为一个简单的对地SPS开路（当不用负载电阻没被运用）,输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的β值所限制.当达到极限电流（16mA）时,输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升.输出饱和电压被输出晶体管大约60ohm的γSAT限制。

当负载电流很小时,输出晶体管的低失调电压（约1.0mV）允许 输出箝位在零电平。

（2）、试验实验主板；

A、电路图；

B：

印板图；

电源开关

C：

实物图；

外接电源

（4.5V）

传感器信号

输入

比较器输入

微调

输出信号

选择

扬声器

接入口

D：

应用实例-----光控

（利用光控传感器控制---518音乐芯片）

1、如下图连接；

输出信号

选择

②、----安插在“H”处；

比较器输入

微调

③、用手指挡住照在光敏电阻上的光线，调节---直到红色发光管闪光、并使扬声器有鸟鸣声发出。

实验效果；光敏电阻见光无声，光敏电阻无光照有声。

输出信号

选择

④、----安插在“L”处；

比较器输入

微调

⑤、光敏电阻上有光照，调节---直到红色发光管闪光、并使扬声器有鸟鸣声发出。

实验效果；光敏电阻见光有声，光敏电阻无光照无声。

编者按：

本实验套件：

—《简易传感器制作和应用》配合了八年级劳技学科（上科版）第二单元电子技术---电子放大电路应用、第三单元电子技术---电子控制电路应用教和学。

本实验套件：

元件和电路基本上选用了八年级劳技教材上介绍的元件。

其中为了扩大《实验套件》兼容性，选用了上科版十一年级劳技教本中《光电小车》中的集成模块—LM393。

本实验套件：

为了配合市青少年活动中心电子项目----单片机教学。

市青少年活动中心电子项目组选用的是---上海慧烁信息科技发展有限公司提供的单片机套件。

所以实验主板上的接插件与单片机套件一至，八种传感器二者兼容。

在使用过程中，还望老师们多提建议并帮助指出不足之处。

2010．6

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