项目6.1光敏电阻在报警器中的应用（课件）- 《传感器与检测技术》同步教学（清华大学版）

模块六 其他传感器的应用 其他传感器的应用 06 一月 2024 2 引入项目 光电传感器将光信号转换成电信号，利用光电之间某些材料的光电特性实现对光信号的检测。光电传感器广泛应用于各种光控电路，如对光线的调节、控制以及需要调节光线的一些家用电子产品，如数码相机等。气体传感器是一种将检测到的气体成份和浓度转换为电信号的传感器， 其他传感器的应用 根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息。湿度传感器是一种将空气湿度转化为电信号的器件，从而可以对环境湿度进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。 通过本模块的学习，可以掌握光电传感器、气体传感器、湿度传感器的类型、特点、应用场合及信号处理电路，理解信号处理电路的工作原理及测量方法，为从事工程应用打下基础。 06 一月 2024 其他传感器的应用 模块结构 其他传感器的应用 光敏电阻在报警器中的应用 光敏二极管在路灯控制中的应用 气敏传感器在其他检测中的应用 电阻型湿度传感器的应用 06 一月 2024 其他传感器的应用 预备知识 u 光电检测的基本原理 u 气体检测的基本原理 u 湿度检测的基本原理 06 一月 2024 其他传感器的应用 项目一 光敏电阻在报警器中的应用 一、项目目标 利用光敏电阻设计一光电报警器电路，当光照较弱时发出声音报警信号。通过项目的完成，了解光敏光敏电阻的基本原理，掌握光敏电阻的特性、参数及应用电路的设计，会调试光敏电阻传感器应用电路。 06 一月 2024 其他传感器的应用 二、项目分析 很多场合需要根据当时的光照情况来实现不同控制，完成不同工作。本任务利用光敏电阻设计一个弱光报警电路，可以根据光照亮度来发出报警信号。 光敏电阻具有很高的灵敏度，很好的光谱特性，光谱响应可从紫外区到红外区范围内，而且体积小、重量轻、性能稳定、价格便宜，因此应用比较广泛；但因其具有一定的非线性，所以光敏电阻常用于光电开关实现光电控制。 06 一月 2024 其他传感器的应用 三、项目实施： 1.电路原理 光敏电阻构成的光电报警器原理图如图6.1所示。 图6.1 光电报警器原理图 06 一月 2024 其他传感器的应用 图中RΦ为普通光敏电阻，光照越弱，阻值越大，则RΦ上分得的电压就越大。 VT1、VT2所需要的导通电压要有1.0V以上。如果RΦ电压达不到此限值，则VT1、VT2截至，扬声器B不工作，没有声音；当RΦ电压超过此限值，则VT1、VT2导通，扬声器B工作，发出报警声。 06 一月 2024 其他传感器的应用 2.所需材料及设备 电路元件列表如表6.1所示。 06 一月 2024 其他传感器的应用 工作原理：当光照比较强时，RΦ的阻值较小，7806输出的6V电压主要在RP上，RΦ上的电压较小，VT1、VT2截止，C1上的电压很小，由VT3、VT4、R1、R2、C2及B构成的自激振荡器因无电压而不工作；当光照减弱时，RΦ阻值增大，RΦ上的电压增加，当该电压超过1.4V时，VT1、VT2导通，C1产生电压，为后级自激振荡器提供电源，自激振荡器工作，扬声器发出声音，且光照越弱，声响越大。 06 一月 2024 其他传感器的应用 图中RP为“报警起控点”调节电阻，调节RP可以调节当光线降到什么程度时，电路发出报警信号。 3.电路制作 ⑴按原理图选择并检测元器件的好坏； ⑵设计、制作电路板； ⑶焊接电路。 4.电路调试 电路制作完成后，主要调节报警点。采用遮挡的方法来调节，观察当RΦ有光照和无光照时，电路的工作状态。正常情况下，适当调节RP，当遮住照射到RΦ的光线时，扬声器应发出声响，且光线越暗，声音越大。若电路不发出声响，则应检测相应电路。 06 一月 2024 其他传感器的应用 5.知识链接 光电器件是构成光电式传感器最主要的部件。光电式传感器的工作原理框图如图6.2所示。 图6.2 光电式传感器的工作原理框图 06 一月 2024 其他传感器的应用 首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后通过光电转换元件变换成电信号。图中x1表示被测量能直接引起光量变化的检测方式；x2表示被测量在光传播过程中调制光量的检测方式。 ⑴光电效应 光电器件工作的物理基础是光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效