2.3.1 常用传感器介绍（1）在线视频

下面讲第二章 第三节

常用传感器介绍

这一节我们要介绍几种常用的传感器

又分为三小节

下面先看第一小节

首先第一种传感器是电阻传感器

那么电阻传感器有多种

下面我们主要介绍电阻应变片

那么电阻应变片呢它由金属组成

有的是金属丝

或者是金属片来组成

它可以用来测量压力或者张力

它的电阻会随着外加的压力

或者张力而变化

主要可以应用在称重计

或者其它需要测量张力或者压力的地方

在测量的时候

可以用电桥来测量

像右边这个图所示

那么用Rt呢代表这个电阻应变片

那么它的电阻值随外加的压力

或者张力而变化

这时候我们用一个电桥来测量

外加一个电压

当外加的压力

或者张力变化的时候电阻变化

那么电桥的输出电压就变化

这样就能够测量压力

第二种是温度传感器

温度传感器它的种类比较多

首先第一种就是最常用的热敏电阻

它的应用比较广泛

那么它的电阻值呢

会随着外部的温度而变化

热敏电阻它有一个系数叫温度系数

可以分为正温度系数和负温度系数

正温度系数的热敏电阻

它的电阻值

随温度的上升而增加

而负温度系数的热敏电阻

它的电阻值随温度的上升而减小

热敏电阻测温的范围

是-55~315度

所以测温的范围还是比较广泛的

它的精度不是很高

但是它的应用是很广泛的

例如家电里头

复印机还有电子体温计等等都可以用它

第二种温度传感器是热电阻

热电阻通常是由金属组成的

常用的有铂 铜 镍三种热电阻

那么它们的测温的范围不一样

铂电阻测温的范围是

负100到正600摄氏度

铜电阻测量的范围是-50~150摄氏度

镍电阻测温的范围是负100到正300摄氏度

下面我们以铂电阻为例

铂电阻可以作为一个标准的

温度测量的器件

常用的有PT100

PT1000

它的后缀100和1000

分别代表在摄氏0度的时候

它的电阻值分别是100欧姆和1000欧姆

那么它们电阻值的变化呢

大约是温度每升高一度

电阻值变化0.4欧姆

在实际应用的时候呢

热电阻它有一个分度表

这个是PT1000的分度表

最左边一列表示的是温度

右边每一行代表的是每一个摄氏度下面

对应0.1度它的电阻值

在应用的时候查这个分度表

就可以知道温度对应的这个电阻值

第三种温度传感器

是PN结温度传感器

那么它是利用PN结的温度效应制成的

我们知道

PN结它的正向偏置的时候的电流

随温度的升高而增加

所以利用这个温度效应

就可以制成PN结温度传感器

例如AD590就是一个PN结的温度传感器

它的输出呢

是电流 电流的这个输出的灵敏度呢

是1微安每开尔文

它测温的范围是-55摄氏度

到+150摄氏度

它的供电电源是4伏到30伏

供电范围比较宽

左边这个图是它的封装

它有直插型的和表面贴两种封装

在应用的时候

如右边这个图所示

AD590可以串联连接也可以并联连接

例如右边这个图中

左边这个图

是三个AD590串联连接

来测量温度

那这时候它的这个测量的电流值

是三个温度传感器的平均值

而右边这个图中是三个AD590并联连接

那么这时候测量的电流

是三个温度传感器它的电流的和

第四种温度传感器是集成温度传感器

那么它的输出电压

会随着温度的变化而变化

例如FM75

它的测温的范围是-40度到125摄氏度

它的典型的精度是±2摄氏度

它的输出是数字量

是9~12位的一个数字量

然后输出的接口形式

是两线制的形式

有两个信号

如右边这个图所示

它的两个信号分别是SDA和SCL

那么它是一种称为SMbus的一种总线

另外它有三个地址

A0~A2

可以进行编程

它的供电电源是2.7伏到5.5伏比较低

所以这个器件它的功耗相对也比较低

集成温度传感器还有一种就是LM35

那么它的测温的范围是-55~150度

灵敏度呢是10毫伏每摄氏度

它的精度是0.5摄氏度

这个精度是在25摄氏度的时候定义的

那么这个传感器呢它有三个引脚

在应用的时候可以像左边这个图连接

那么一个端接正电源一个端接地

另外一个端就是它的输出端

这样接的话呢 它的测温的范围是

正2摄氏度到正150摄氏度

也可以像右边这个图这样连接

这时候在它的输出端接一个电阻

再接一个负电源

这时候它的测温的范围更宽一些

可以是-55~150摄氏度

还有一种集成温度传感器就是DS18B20

那么它的测温范围呢是-55~125摄氏度

它的精度是±0.5摄氏度

它是一个一线制的集成温度传感器

如右边这个图所示

它有一个输出信号就是引脚DQ

它的供电电源是3伏到5.5伏

供电范围比较小

在应用的时候

把它的信号引脚也就是DQ与微处理器

它的输出端连接就可以

由于它是开路输出的

所以还需要有一个上拉电阻接到电源上面

这是它的应用的连接图

第五种温度传感器就是热电偶

那么热电偶呢

是利用热电效应制成的温度传感器

它采用两种不同的导体

或者是半导体组成一个闭合的回路

这两个导体或者半导体呢

它的一端连接在一起

作为测量端用来测量温度

另外两个端放在一个参考的温度中

作为参比端

然后回路中就会产生热电势EAB

热电偶它的测温的范围是

-50度到1600摄氏度

所以测温的范围很宽

热电偶呢有不同的形式

根据制作的材料和测量的温度环境不同

那么有不同的这种形式

如这个右边这个图所示

热电偶它的输出是热电式也就是电压

通常是毫伏级的电压

在测量的时候

可以用差分放大电路来测量

热电偶的输出电压

第三种就是湿度传感器

湿度传感器比如说HS1101

它就是一个湿度传感器

那么这是一个电容式的湿度传感器

也就是说

它的输出的电容

会随着湿度的变化而变化

那么测量湿度的范围呢是0~100%

它的电容的变化范围是

从160pF到200pF变化

它的精度是正负2%

响应时间小于5秒

由于它等效成一个电容

所以应用的时候呢

可以用震荡器来测量

比如说可以用矩形波发生电路来测量

可以把这个HS1101这个传感器

当作是一个电容来代替矩形波

发生电路里头的电容

当湿度变化的时候它的电容值变化

那么矩形波它的频率就会变化

这时候测量它的频率就可以测量电容

从而测量这个湿度

也有这种温湿度一体的这种传感器模块

例如AM2302

有时候也称为DHT22

就是一个可以测量温度

也可以测量湿度的一个传感器的模块

它有四个引脚

其中第一个是电源第二个是信号

第三个是空引脚第四个是地

在应用的时候

我们可以像右边这个图这样子连接

将它的信号的引脚跟微处理器

它的输出端连接

也由于它是开路输出的

所以也需要一个上拉电阻

接到这个电源端

感谢您的观看