傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器1ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.1概述半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)的進步推動了傳感器技術(shù)的迅猛發(fā)展。目前，傳感器正從傳統(tǒng)的分立式朝著單片集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。據(jù)預(yù)測，目前智能傳感器的市場銷售量將以每年20%的速度增長，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，僅在汽車上使用的智能傳感器就達幾十種，如：加速度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器；還有高智能化的用于車道跟蹤、車輛識別、車距探測、衛(wèi)星定位等新型傳感器。單片集成傳感器作為21世紀最具有影響力和發(fā)展前景的一項高科技產(chǎn)品，必然引起國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的高度關(guān)注。2ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.1.1智能傳感器基本特點智能傳感器的最大特點是將傳感器檢測信息的功能與微處理器的信息處理功能有機地融合在一起，一定意義上看具有類似人工智能的作用。智能傳感器的主要功能與特點如下：

智能傳感器的功能加智能傳感器不僅可自動檢測各種被測量，還具有自動調(diào)零、自動調(diào)節(jié)平衡、自動校準、自標定功能。2.智能傳感器的特點與傳統(tǒng)傳感器相比，智能傳感器的主要特點是：高精度、寬量程、多功能化、高可靠性、高性價比、自適應(yīng)能力、微型化、微功耗、高信噪比等。

3ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.1.2智能傳感器發(fā)展智能傳感器正朝著單片集成化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、多功能、高精度、高可靠性的方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.新的半導(dǎo)體工藝計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的進步推動了傳感器技術(shù)發(fā)展，這種技術(shù)和生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化使傳感器的研究和制作有新的突破功能。指紋芯片，內(nèi)嵌指紋識別技術(shù)的芯片，能夠片上實現(xiàn)指紋的圖像采集、特征提取、特征比對的芯片2.單片傳感器系統(tǒng)單片系統(tǒng)的英文縮寫為SOC（SystemOnChip），可譯為“系統(tǒng)級芯片”或“系統(tǒng)芯片”，其含義是將一個可靈活應(yīng)用的系統(tǒng)集成在一個芯片上。4ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.1.2智能傳感器發(fā)展3.智能微塵傳感器理想的智能微塵（SmartMicroDust）是一種具有電腦功能的超微型傳感器。用肉眼看，它和一粒沙子差不多大，但是內(nèi)部包含了從信息收集、信息處理到信息傳輸所必需的全部部件。目前智能微塵直徑約為5mm。

5ppt課件4.總線技術(shù)的標準化與規(guī)范化傳感器的總線技術(shù)正逐步實現(xiàn)標準化、規(guī)范化。目前智能型傳感器的總線主要有：1-WIRE總線——單總線；USB——通用串行總線；SPI——三線串行總線；I2C——二線串行總線；123GNDI/OVDD6ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.1.2智能傳感器發(fā)展5.虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器所謂虛擬傳感器有虛擬儀器的概念，就是基于軟件系統(tǒng)開發(fā)和研制智能傳感器。

霍尼威爾的精密智能壓力傳感器PPT系列傳感器是一個既非常精確又標準的模擬電壓輸出裝置,也是一個完善的、具有地址的數(shù)字傳感器,并可在RS232總線上很多傳感器一起聯(lián)網(wǎng)使用。PPT傳感器可以幫助用戶向數(shù)字丈量系統(tǒng)過渡,而不用增加新的昂貴的硬件設(shè)備。6.可靠性與安全性設(shè)計智能傳感器一般具有自檢和自校準功能。利用傳感器的自檢模式，可以模擬各種條件下的不同狀態(tài)，定期檢查系統(tǒng)的性能。7ppt課件8ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.2單片智能溫度傳感器目前，溫度傳感器正向著單片集成化、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化的方向發(fā)展。實際應(yīng)用中單片集成式溫度傳感器分為：數(shù)字集成溫度傳感器；模擬式集成溫度傳感器；智能溫度傳感器；通用智能溫度控制器。工作原理、輸出信號和使用方法上也有一定的差別。

智能型溫度傳感器、溫控器是將A/D轉(zhuǎn)換電路，ROM存儲器集成在一個芯片上，廣泛應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)。智能傳感器的總線技術(shù)已實現(xiàn)標準化、規(guī)范化；傳感器作為從機，通過專用總線接口與主機進行通訊，傳輸數(shù)據(jù)。9ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.2.1基于1-WIRE總線的DS18B20型智能溫度傳感器DS1820是DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的可組網(wǎng)數(shù)字式溫度傳感器與其它溫度傳感器相比有以下特點：123GNDI/OVDD兩種封裝形式；I/O：輸入/輸出端VDD

：外部電源+5VGND：地；NC：空腳DB18B20引腳、封裝

單線接口方式，可實現(xiàn)雙向通訊；支持多點組網(wǎng)功能，多個18B20可并聯(lián)在唯一的總線上實現(xiàn)多點測溫；內(nèi)部有唯一序列號；使用中不需要任何外圍器件；

測量結(jié)果以9位數(shù)字量方式串行傳送；溫度范圍-55～+125℃；供電電壓+3～+5.5V。10ppt課件

每一個DSl820包括一個唯一的64位長的序號該序號值存放在DSl820內(nèi)部的ROM(只讀存貯器)中開始8位是產(chǎn)品類型編碼(DSl820編碼均為10H)接著的48位是每個器件唯一的序號最后8位是前面56位的CRC(循環(huán)冗余校驗)碼11ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器基于1-WIRE總線的DS18B20型智能溫度傳感器內(nèi)部原理框圖

DS18B20內(nèi)部電路框圖主要包括7個部分：寄生電源、溫度傳感器、64位ROM與接口、便箋式RAM、高速暫存器、高溫TH觸發(fā)寄存器、低溫TL觸發(fā)寄存器，存儲與控制邏輯，8位循環(huán)冗余校驗碼（CRC）發(fā)生器。12ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器測溫原理

低溫度系數(shù)振蕩器溫度影響小，用于產(chǎn)生固定頻率信號送計數(shù)器1;

高溫度系數(shù)振蕩頻率隨溫度變化，產(chǎn)生信號脈沖送計數(shù)器2；計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃對應(yīng)的基數(shù)值；計數(shù)器1對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的脈沖進行減法計數(shù)；當計數(shù)器1預(yù)置減到0時，溫度寄存器加1，計數(shù)器1預(yù)置重新裝入；計數(shù)器1重新對低溫度系數(shù)振蕩器計數(shù)；13ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器測溫原理如此循環(huán)，直到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止對溫度寄存器累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。高溫度系數(shù)振蕩器相當于T/f轉(zhuǎn)換器，將被測溫度轉(zhuǎn)換成頻率信號f；當門打開時對低溫度系數(shù)振蕩器計數(shù)；計數(shù)門的開啟時間有高溫度系數(shù)振蕩器決定。14ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器

DS18B20型智能溫度傳感器接口電路第一種方法利用一個CMOS管，把傳感器的數(shù)據(jù)線接連接到電源的正，利用微機來控制CMOS管的導(dǎo)通與截止，即給數(shù)據(jù)線提供一個很強的上拉電壓；使用這種方法時，必須把傳感器第三引腳VDD接到電源的接地端；不對E2ROM進行操作時，傳感器處于省電狀態(tài)。對E2ROM進行操作時，由導(dǎo)通的CMOS管通過數(shù)據(jù)線給傳感器提供一個較大的工作電流，這個時間至少要維持10μS以上。省電方式連接15ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器

DS18B20接口電路第二種方法把傳感器的數(shù)據(jù)線通過一個上拉電阻直接接到正電源的上，同時把第三引腳也連接到正電源上。使用這種方法，在對E2ROM進行操作時，不要求通過傳感器的數(shù)據(jù)線來給傳感器提供工作電流，因此可以在該I/O線上連接其它的驅(qū)動。16ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器

DS18B20接口電路在進行溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的時候，發(fā)出跳過內(nèi)存命令和轉(zhuǎn)換啟動命令即可。需要注意的是在這種工作方式下，只要傳感器的3腳上有正電壓，傳感器就處于工作狀態(tài)。18B20的耗電比較小，無須考慮省電狀態(tài)，這種方法使用起來不但硬件電路比較簡單，軟件設(shè)計也較簡單。17ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器

DS18B20接口電路由于DS1820輸出端屬于漏極開路輸出，傳感器數(shù)據(jù)線通過上拉電阻時常態(tài)為高電平；可在I/O線連接其它驅(qū)動。可同時在一根總線上進行8個溫度通道的測量。溫度傳感器18B20幾乎不需要什么外圍器件，有專門的轉(zhuǎn)換以及讀寫指令。其轉(zhuǎn)換速度快，轉(zhuǎn)換一個12位的溫度數(shù)據(jù)不超過750ms，在溫度轉(zhuǎn)換期間，數(shù)據(jù)總線上必需達到1.5mA的電流。18ppt課件19ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器

DS18B20操作指令

18B20內(nèi)部自帶5個ROM指令、6條專用指令：

ROM指令；

ReadROM(33h），讀ROMMatchROM(55h)，比較

SkipROM(CCh)，跳過ROMSearchROM(F0h)，搜索、查找

AlarmROM(ECh)，報警

專用指令；

WriteScratchpad[便簽式](4Eh)，寫便簽RAMReadScratchpad(BEh),讀數(shù)據(jù)

CopyScratchpad(48h),復(fù)制

ConvertT(44h),啟動轉(zhuǎn)換

RecallE2(B8h),搜索、調(diào)用

ReadPowerSupply(B4h)，讀電源電壓20ppt課件21ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器

DS18B20編程溫度轉(zhuǎn)換關(guān)系表通過數(shù)據(jù)線，利用串行傳輸方式，先發(fā)出跳過ROM命令，再發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令；溫度傳感器把采集到的溫度經(jīng)過轉(zhuǎn)換后，以十六進制10H表示1℃存儲于自帶的存儲器E2ROM中；后發(fā)出讀數(shù)據(jù)指令，把溫度傳感器E2ROM中的數(shù)據(jù)讀入單片機。在E2ROM中，當溫度為負值時，以補碼的形式表示。復(fù)位時，其值為+85℃。溫度的低字節(jié)、溫度的高字節(jié)分別裝入兩個單元22ppt課件23ppt課件24ppt課件25ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3集成濕度傳感器近年來，國內(nèi)外濕度傳感器取得了長足的發(fā)展和進步，濕敏傳感器從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)濕度/溫度測控系統(tǒng)和提高測量技術(shù)水平提供了有利條件。目前，國外生產(chǎn)集成濕度傳感器的主要廠家及典型產(chǎn)品有：Honeywell公司的HIH-3602\HIH-3605\HIH-3610型；Humirel公司的HM1500\HM1520\HTF3223\HF3223型；瑞士Sensiron（森斯瑞）公司的SHT11\SHT15型。這些產(chǎn)品主要分為四種類型：1）線性電壓輸出式；

2）線性頻率輸出式；

3）頻率/溫度輸出式；

4）單片智能化集成溫/濕度傳感器

26ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3.1HM1500/1520型電壓輸出式集成濕度傳感器

HM1500/HM1520傳感器內(nèi)部包含一個由HS1101濕敏電容器構(gòu)成的橋式振蕩器、低通濾波器和放大器，能夠輸出與相對濕度呈線性關(guān)系的直流電壓信號，輸出阻抗為70Ω，適配帶ADC的單片機。采用+5V電源供電，工作電流典型值為0.4mA，漏電流≤300μA，工作溫度范圍是-30℃～+60℃。

HM1500屬于通用型濕敏傳感器，測量范圍0～100%RH，輸出電壓+1V～+4V，相對濕度為55%時的標稱輸出電壓為2.48V。測量精度±3%RH，靈敏度為+25mV/RH，溫度系數(shù)為+0.1%RH/℃，響應(yīng)時間10s。1.HM1500\HM1520結(jié)構(gòu)特征

27ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3.1HM1500/1520型電壓輸出式集成濕度傳感器

元件尺寸為34mm（長）×22mm（寬）×9mm（高），

3個引腳分別是：GND；Ucc（電源）；Uo（電壓輸出）；相對濕度在（10%～95%）RH范圍內(nèi)，TA=+23℃時，輸出電壓Uo與相對濕度RH的對應(yīng)關(guān)系見表13-1。輸出電壓的計算公式為：2.HM1500\HM1520工作原理

28ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3.1HM1500/1520型電壓輸出式集成濕度傳感器

2.HM1500\HM1520工作原理

RH(%)101520253035404550Uo/V1.3251.4651.6001.7351.8601.9902.1102.2352.360RH(%)556065707580859095Uo/V2.4802.6052.3702.8602.9903.1253.2603.4053.555HM1500的輸出電壓Uo與相對濕度RH的對應(yīng)關(guān)系（TA-+23℃）

29ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3.1HM1500/1520型電壓輸出式集成濕度傳感器

3.HM1500\HM1520典型應(yīng)用

HM1500／1520傳感器測濕電路原理框圖

30ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3.1HM1500/1520型電壓輸出式集成濕度傳感器

3.HM1500\HM1520典型應(yīng)用

由HM1500／1520型濕度傳感器和單片機構(gòu)成的智能濕度測量儀電路如圖所示。該電路采用5V電源，由4只共陰極LED數(shù)碼管顯示整數(shù)兩位小數(shù)兩位的濕度。電路中使用了美國微芯片(Microchip)公司生產(chǎn)的PIC16F874單片機，MC1413為達林頓管組成的反相驅(qū)動器陣列。

現(xiàn)利用PA0(亦稱AIN0)口線接收濕度傳感器的輸出電壓信號；PA1～PA4輸出位掃描信號，經(jīng)過MC1413獲得反相后的位驅(qū)動信號。RB口中的RB0～RB6輸出7段碼信號，接LED顯示器相應(yīng)的筆段電極a～g。31ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3.2HTF3223型頻率/溫度集成濕度傳感器1.HTF3223的性能特點HTF3223測量相對濕度的范圍10%～95%RH，所對應(yīng)的輸出頻率為9560～8030Hz，測量相對濕度的精度為±5%RH，溫度系數(shù)為±1%RH/℃，相對濕度滯后量為相對濕度的±1.5%，響應(yīng)時間的恢復(fù)時間均為10ns。響應(yīng)速度快，抗腐蝕性強，不怕水浸。采用+5V電源供電，工作電流為0.1mA（典型值）。HTF3223濕度傳感器主要特性是：寬量程（10～95%）RH；比例線性的頻率輸出；精度±5%RH；溫度特性好，工作溫度范圍在–40℃～80℃；低成本、高可靠性與長時間穩(wěn)定性；抗結(jié)露等。32ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3.2HTF3223型頻率/溫度集成濕度傳感器2.HTF3223的原理與應(yīng)用HTF3223的集成電路外形結(jié)構(gòu)圖如圖13-8所示，4個引出的端口分別為電源Ucc（+5V）、頻率輸出端Fout、接地端GND、負溫度系數(shù)熱敏電阻引出端NTC。

HTF3223的集成電路主要包括四個部分：濕敏電容；由橋式振蕩器、低通濾波器和放大器構(gòu)成的信號調(diào)理器；NTC電阻；引出端口。其輸出頻率與相對濕度的響應(yīng)曲線有線性關(guān)系。33ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3.3SHT10型數(shù)字濕度/溫度傳感器1.SHT10傳感器主要特性SHT10傳感器內(nèi)部包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件，在器件的封裝上與一個14位的A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一芯片上實現(xiàn)無縫連接。因此，該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。產(chǎn)品提供表面貼片LCC（無鉛芯片）或4針單排引腳封裝。每個SHTxx傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP(一次性可編程)ROM內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中需要調(diào)用這些校準系數(shù)。34ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3.3SHT10型數(shù)字濕度/溫度傳感器2.SHT10接口電路與工作原理35ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.3.3SHT10型數(shù)字濕度/溫度傳感器2.SHT10傳感器主要特性1）電源引腳，SHT10電源供電電壓為+2.4V～+5.5V。電源引腳之間可增加一個100nF的電容，用以去耦濾波。2）串行接口，SHT10的串行接口為兩線雙向，在傳感器信號的讀取及電源損耗方面，都做了優(yōu)化處理；3）串行時鐘輸入(SCK)，用于微處理器與SHT10之間的通訊同步；4）串行數(shù)據(jù)(DATA)，DATA三態(tài)門用于數(shù)據(jù)的讀取。為避免信號沖突，微處理器應(yīng)驅(qū)動DATA在低電平。需要一個外部的上拉電阻（例如：10kΩ）將信號提拉至高電平。36ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4單片硅壓力傳感器單片硅壓力傳感器屬于壓阻式傳感器。擴散硅壓阻式傳感器與金屬膜片式傳感器測量原理相同，只是使用的材料和工藝不同，傳感器利用集成電路工藝，構(gòu)成應(yīng)變電橋。有壓力作用在膜片上，膜片上各點的應(yīng)力分布與金屬膜片式傳感器相同，壓阻式的靈敏度比金屬應(yīng)變片大50～100倍。普通壓阻式壓力傳感器屬于簡單傳感器，近年單片集成硅壓力傳感器進入市場，英文縮寫為ISP（IntegratedSiliconPressure）。單片集成硅壓力傳感器內(nèi)部除傳感器單元外，增加了信號調(diào)理、溫度補償、壓力修正等電路。37ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.1MPX2100/4100/5100/5700系列集成硅壓力傳感器1.單片集成硅壓力傳感器性能與特征

MPX2100/4100A/5100/5700系列集成硅壓力傳感器，由美國Motorola公司生產(chǎn)，適合測量管道中絕對壓力（MAP）。上述4種型號的壓力傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理基本相同，主要區(qū)別是測量范圍、封裝形式不同。MPX2100、5100測量范圍為0~100kPa；MPX4100測量范圍是15kPa~115kPa；MPX5700測量范圍：0~700kPa。傳感器的輸出模擬電壓與被測絕對壓力成正比，適配帶A/D轉(zhuǎn)換器的微處理器，構(gòu)成壓力檢測系統(tǒng)，還可構(gòu)成LED條狀圖形顯示壓力計。器件內(nèi)部有信號調(diào)理電路，薄膜溫度補償器和壓力修正電路，利用溫度補償器可消除溫度變化對壓力的影響，溫度補償范圍是-40～+125℃。38ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.1MPX2100/4100/5100/5700系列集成硅壓力傳感器2.單片集成硅壓力傳感器工作原理六個引腳從左至右依次為：輸出端（Uo）、公共地（GND）、電源端（Us），其余為空腳。在器件的熱塑殼內(nèi)部有密封真空室，提供參考壓力，當垂直方向受到壓力P時，將檢測壓力P與真空壓力P0

相比較，輸出電壓正比于絕對壓力。傳感器輸出電壓與絕對壓力在20~105kPa范圍內(nèi)成正比關(guān)系，超出壓力范圍后輸出電壓U0基本不隨壓力P變化。39ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.1MPX2100/4100/5100/5700系列集成硅壓力傳感器2.單片集成硅壓力傳感器工作原理內(nèi)部電路和結(jié)構(gòu)框圖40ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.1MPX2100/4100/5100/5700系列集成硅壓力傳感器2.單片集成硅壓力傳感器工作原理內(nèi)部電路和結(jié)構(gòu)框圖：包括壓敏電阻傳感器單元；經(jīng)過激光修正的薄膜溫度補償器及第一級放大器；第二級放大器及模擬電壓輸出電路（基準電路、壓力修正、電平偏移電路等）3個部分組成。41ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.1MPX2100/4100/5100/5700系列集成硅壓力傳感器3.單片集成硅壓力傳感器典型應(yīng)用42ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.1MPX2100/4100/5100/5700系列集成硅壓力傳感器3.單片集成硅壓力傳感器典型應(yīng)用由MPX5100和LM3914構(gòu)成10段壓力計電路。其中+5V為US供電，C1、C2為退耦電容；

LM3914驅(qū)動LED（bargraph）條狀圖形顯示器，一片LM3914可驅(qū)動10點（10段）LED條圖，配刻度尺，可根據(jù)發(fā)光段長度或位數(shù)確定被測壓力大小。

RP1可調(diào)節(jié)LM3914輸入電壓的大小，為零刻度調(diào)節(jié)電位器，當被測壓力為零時，調(diào)節(jié)RP1可使LED顯示器全部消隱。測量范圍是0~100kPa，分辨力10kPa。43ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.2ST3000系列智能壓力傳感器

ST3000系列智能壓力傳感器是美國霍尼韋爾（Honeywell）公司1983年推出的，并已實現(xiàn)商品化的智能傳感器；它將差壓、靜壓、溫度等多參數(shù)傳感信號與智能化的信號調(diào)理功能電路融為一體，打破了傳感器與變送器的界限。

ST3000變送器是帶微處理器的智能變送器，具有優(yōu)良的性能和出色的穩(wěn)定性。它能測量氣體和液體的壓力及液位，將被測量的差壓轉(zhuǎn)換成模擬信號和數(shù)字信號。44ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.2ST3000系列智能壓力傳感器1.ST3000系列產(chǎn)品的性能特點

ST3000具有同時測量壓差（△P）、靜壓（P）和溫度（T）三個參數(shù)的獨特性能，半導(dǎo)體復(fù)合傳感器可實現(xiàn)對溫度和靜壓特性的補償。芯片中包含微處理器、存儲器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器和數(shù)字I/O接口，協(xié)議通信具有兩種輸出形式，模擬信號標準輸出4~20mADC，數(shù)字信號輸出DE協(xié)議。可以提供HART協(xié)議通信，HART是HART通信基金會的登錄商標。利用數(shù)字輸出的雙向通信，通過SFC便于調(diào)節(jié)傳感器參數(shù)，如重新設(shè)定量程范圍、自動調(diào)零、自行診斷等，ST3000特別適用于現(xiàn)場總線控制。45ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.2ST3000系列智能壓力傳感器1.ST3000系列產(chǎn)品的性能特點ST3000-900系列傳感器的電氣連接示意圖與外形結(jié)構(gòu)46ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.2ST3000系列智能壓力傳感器2.ST3000系列傳感器工作原理ST3000-900系列智能壓力傳感器的原理框圖47ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.2ST3000系列智能壓力傳感器2.ST3000系列傳感器工作原理電路結(jié)構(gòu)主要包括9個部分：差壓傳感器；靜壓傳感器；溫度傳感器；多路轉(zhuǎn)換器（MUX）；A/D轉(zhuǎn)換器；微處理器（μP）；存儲器（ROM\PROM\RAM\E2PROM）；D/A轉(zhuǎn)換器；數(shù)字I/O接口。整個傳感器可視為兩大部分，一部分是差壓/靜壓/溫度傳感器，另一部分是信號調(diào)理器，傳感器通過現(xiàn)場通信接口與現(xiàn)場總線傳輸數(shù)據(jù)。48ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.2ST3000系列智能壓力傳感器2.ST3000系列傳感器工作原理被測壓力通過硅膜片作用于硅壓敏電阻上，使電阻值發(fā)生變化，從內(nèi)部橋路上產(chǎn)生的輸出電壓與差壓成正比。傳感器芯片上兩個輔助傳感器分別檢測靜壓力和環(huán)境溫度，所產(chǎn)生的差壓、靜壓、溫度三路信號經(jīng)多路開關(guān)接入A/D轉(zhuǎn)換器，A/D輸出送信號調(diào)理器。49ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.2ST3000系列智能壓力傳感器3.ST3000系列傳感器應(yīng)用被測壓力通過硅膜片作用于ST3000傳感器廣泛用于工業(yè)現(xiàn)場的氣體和液體的壓力及液位測量：

石油、石化和化工業(yè)中，測量管道或儲罐的壓力和液位，與節(jié)流孔板配套提供精確的流量測量和控制；

鋼鐵、機械、造船、有色金屬及陶瓷工業(yè)中，用于爐膛壓力要求高穩(wěn)定性、高精度測量的場合，用于嚴格控制溫度、濕度等條件下穩(wěn)定壓力的管道測量；

造紙工業(yè)中，用于可耐腐蝕性流體的液位測量；

電力、城市煤氣及其他公共事業(yè)中，用于高穩(wěn)定度、高精度的測量。50ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.3

PPT系列網(wǎng)絡(luò)化智能壓力傳感器

PPT系列、PPTR系列和PPTE系列是美國霍尼威爾（Honeywell）公司新近推出的可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的智能型精密壓力傳感器。傳感器將壓敏電阻傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器、存儲器（RAM、E2PROM）和接口電路集成在一起；品性能指標高，使用方便，可廣泛用于工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、自動控制、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。51ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.3

PPT系列網(wǎng)絡(luò)化智能壓力傳感器1.PPT、PPTR系列壓力傳感器的性能特點

PPT系列、PPTR系列和PPTE系列是美國霍尼威爾1）RS-232接口，傳感器距離不超過18m，測量精度高達±0.05％（滿量程時典型值），而過去的集成壓力變送器最高只能達到±0.1％的精度。

PPTR系列產(chǎn)品帶RS-485接口，傳輸距離可達幾千米，測量精度為±0.1％。該系列屬于網(wǎng)絡(luò)傳感器。能輸出經(jīng)過校準后的壓力數(shù)字量和模擬量；可通過接口電路與PC機進行串行通信，一臺PC機最多可掛接89個傳感器。有12種壓力單位可供選擇；利用內(nèi)部的集成溫度傳感器可以檢測傳感器溫度，并對壓力進行補償。52ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.3

PPT系列網(wǎng)絡(luò)化智能壓力傳感器

2.傳感器工作原理PPT、PPTR系列智能壓力傳感器的外形尺寸均為24.8mm×62.2mm。它有兩個壓力口P1和P2，以PPT系列為例，P1口適合接不易燃、無腐蝕性的液體或氣體，P2口只能接氣體。6芯插座上的第1腳為RS-232接口的正端，第2腳為負端。第3腳為外殼接地端（GND），第4腳為公共地，第5腳為直流電源輸入端（US），第6腳為模擬電壓輸出端（UO）。傳感器的外形及引腳

53ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.3

PPT系列網(wǎng)絡(luò)化智能壓力傳感器

2.傳感器工作原理傳感器的外形及引腳

PPTR系列插座上的A~F依次對應(yīng)于1～6腳，區(qū)別是A、B腳分別為RS－485接口的正端（+）、負端（-）。為了降低噪聲，做模擬輸出時需要單點接地，應(yīng)將電源地、測量儀表（如數(shù)字電壓表）的參考地直接連傳感器的信號地。54ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.3

PPT系列網(wǎng)絡(luò)化智能壓力傳感器

2.傳感器工作原理PPT智能壓力傳感器的內(nèi)部框圖主要包括8部分：①壓力傳感器；②溫度傳感器；③16位A/D轉(zhuǎn)換器；④微處理器（μP）和RAM；⑤（E2PROM）；⑥12位D/A轉(zhuǎn)換器：⑦RS-232（或RS-485）串行接口；⑧電壓調(diào)節(jié)器。55ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.3

PPT系列網(wǎng)絡(luò)化智能壓力傳感器

3.智能壓力傳感器的應(yīng)用（1）PPT模擬輸出的配置單獨使用一個PPT，能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬式壓力傳感器。其最大優(yōu)點是不需要校準即可達到高精度指標。

PPT模擬輸出與測量儀表的接線如圖所示。用戶既可通過數(shù)字電壓表（DVM）讀取壓力的精確值，亦可利用模擬式電壓表（V）來觀察壓力的變化過程及變化趨勢。56ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.3

PPT系列網(wǎng)絡(luò)化智能壓力傳感器

3.智能壓力傳感器的應(yīng)用（2）遠程模擬壓力信號的傳輸與記錄

PPT的模擬信號可直接送給記錄儀來記錄壓力波形，但在遠距離傳輸模擬信號時很容易受線路干擾及環(huán)境噪聲的影響，還會造成信號衰減。為解決上述問題，可按下圖連接，在終端增加一個PPT。這種方法適用于RS-485接口，傳輸距離可達數(shù)千米。57ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.3

PPT系列網(wǎng)絡(luò)化智能壓力傳感器

3.智能壓力傳感器的應(yīng)用（3）RS-485多點網(wǎng)絡(luò)

RS-485網(wǎng)絡(luò)是以主機為起點、以距主機最遠端為終點，它采用多點網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，亦稱星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)不僅傳輸距離遠，而且在不斷開網(wǎng)絡(luò)的情況下即可增、減PPT的數(shù)目。RS-485最多只能連接32個PPT單元，利用中繼器可擴展到89個PPT單元。在RS-485的始端與末端，需分別并聯(lián)120Ω電阻作匹配負載。58ppt課件傳感器原理及應(yīng)用第13章集成化智能傳感器13.4.3

PPT系列網(wǎng)絡(luò)化智能壓力傳感器

3.智能壓力傳感器的應(yīng)用PPT單元的RS-485多點網(wǎng)絡(luò)示意圖59ppt課件目前，單片集成磁場傳感器有著非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它不僅可以測量磁場（如磁場強度、磁通密度），還可以測量電量（如頻率、相位）以及非電量測量（如振動、位移、位置、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)數(shù)、導(dǎo)磁產(chǎn)品的計數(shù)等）。單片集成磁場傳感器是把磁敏電阻、霍爾元件以及信號調(diào)理電路集成在一個芯片上，使磁場傳感器的性能、可靠性、穩(wěn)定性、靈敏度以及實用性大大提高。下面主要介紹基于磁敏電阻的HMC系列單片集成磁場傳感器和基于霍爾元件的AD22151線性輸出式集成磁場傳感器。13.5磁敏傳感器12345678

HMC1001（SIP-8）封裝傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器60ppt課件

HMC系列是美國霍尼威爾（Honeywell）公司生產(chǎn)的單片集成化磁場傳感器，簡稱MR（磁敏電阻）傳感器。該系列有6種型號：其中HMC1001、1021D、1021S、1021Z為單軸磁場傳感器，HMC1002、1022屬于雙軸磁場傳感器。單軸磁場和雙軸磁場傳感器配套使用，可構(gòu)成3軸（X、Y、Z軸）磁場傳感器，測量立體空間磁場。這種傳感器體積小、靈敏度高、價格低，可用于地球磁場探測儀、導(dǎo)航系統(tǒng)、磁療設(shè)備以及自動化裝置中。13.5.1HMC系列集成磁場傳感器12345678

HMC1001（SIP-8）封裝傳感器原理及應(yīng)用

HMC1022SOIC-16封裝12345678161514131211109AB

第13章集成化智能傳感器61ppt課件傳感器內(nèi)部有4只半導(dǎo)體磁敏電阻（HMC1001典型值為850Ω）構(gòu)成MR電橋，當受到外部磁場作用時橋臂電阻會發(fā)生變化，使電橋輸出一個差分電壓信號；靈敏度：對磁場的敏感程度可達3nT;測量范圍:可達±6×10-4T（地球磁場僅為5×10-5T）。13.5.1HMC系列集成磁場傳感器傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器1.HMC系列傳感器性能特點62ppt課件UBR供電橋壓+5V，GND公共地；OUT+、OUT-差分電壓輸出端；OFFSET+、OFFSET-為內(nèi)部補償線圈引線，±表示電流極性；S/R+、S/R-為置位、復(fù)位線圈引出端，改變電流的極性可分別實現(xiàn)置位、復(fù)位；圖中小尖頭代表MR傳感器靈敏度的方向。雙軸磁場傳感器的引腳圖中，芯片內(nèi)部有A、B兩組MR傳感器適合測量平面磁場。13.5.1HMC系列集成磁場傳感器12345678

HMC1001SIP-8封裝S/R+OFFSET+S/R-GNDOUT+OFFSET-UBROUT-

HMC1022SOIC-16封裝12345678161514131211109ABYX傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器1.HMC系列傳感器性能特點63ppt課件以HMC1001為例，HMC1001內(nèi)部電路框圖包括：集成工藝制成的MR電橋；兩個帶繞式線圈；一個補償線圈可等效于2.5Ω的標稱電阻;另一個是置位/復(fù)位線圈，等效1.5Ω的標稱電阻。HMC1001MR電橋

RRRRUBROUT+OUT-GND

OFFSET+OFFSET-S/R+S/R-補償線圈

置位/復(fù)位線圈

YX傳感器原理及應(yīng)用當線圈上有電流通過時，所產(chǎn)生的磁場就耦合到MR電橋上。這兩個線圈具有磁場信號調(diào)理功能。

第13章集成化智能傳感器2.HMC系列傳感器工作原理64ppt課件接入電源后，傳感器能測量沿水平軸方向的環(huán)境磁場或外加磁場；外部磁場加到傳感器時改變磁敏電阻的電阻值，產(chǎn)生變化率△R/R，使MR輸出電壓隨外部磁場信號變化，配上數(shù)字電壓表即可測量磁場。YX傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器2.HMC系列傳感器工作原理65ppt課件補償線圈可實現(xiàn)下述功能：1）無檢測磁場時，補償線圈上有電流通過，就形成X軸方向的磁場（敏感方向），利用這個磁場可以抵消環(huán)境磁場（地磁）的影響。因為補償電流從-端流向+端時，補償線圈產(chǎn)生一個與原磁場方向相反的磁場；25mA電流產(chǎn)生磁通5×10-5T使原磁場減弱，只要合理選擇調(diào)節(jié)補償電流IOFFSET值就可以完全抵消環(huán)境磁場和鐵磁性物質(zhì)對測量的影響。2）補償線圈可作為閉環(huán)反饋元件，消除待測磁場的影響；3）補償線圈用于MR電橋自動校準；4）當環(huán)境溫度變化時，MR傳感器的靈敏度會變化，利用補償線圈可檢測沿靈敏軸方向的靈敏度。傳感器原理及應(yīng)用YX

第13章集成化智能傳感器2.HMC系列傳感器工作原理66ppt課件該線圈主要作用是在測量磁場時能保持MR傳感器的高靈敏度特性，當被測弱磁場受到一個強磁場干擾時，MR傳感器的輸出信號有可能被干擾信號所淹沒，造成輸出信號丟失。為減小這種影響并使輸出信號最大化，需要利用置位/復(fù)位線圈。置位/復(fù)位線圈必須通過幾安的脈沖電流，持續(xù)時間2μs

；該線圈產(chǎn)生沿Y軸方向的磁場，這是MR最不敏感的方向；利用置位（或復(fù)位）可改變輸出極性。傳感器原理及應(yīng)用置位/復(fù)位線圈功能：YX

第13章集成化智能傳感器67ppt課件–1.00.500.51.00B/10-4T40200-20-40-60-80置位曲線復(fù)位曲線UO/mV當置/復(fù)位脈沖電流通過引腳S/R+時,輸出響應(yīng)曲線斜率為正值,反之為負值,可改變輸出電壓的極性；電流方向S/R+

→S/R-輸出UoSET，電流方向S/R-

→S/R+輸出UoRESET

輸出電壓差值能消除溫漂和非線性影響。UO=(UOSET-UORESET)/2置位和復(fù)位曲線是對稱的;由于工藝使橋臂不可能完全一致,可采用補償技術(shù)使MR電橋平衡.具體辦法在輸出之間跨接一只電阻,使零磁場時輸出電壓為零.MR電橋

RRRRUBROUT+OUT-GND

OFFSET+

OFFSET-S/R+S/R-補償線圈置位/復(fù)位線圈IOFFSET傳感器原理及應(yīng)用

輸出響應(yīng)曲線：

第13章集成化智能傳感器68ppt課件3.HMC系列磁場傳感器應(yīng)用接近開關(guān)

HMC1001接運放AMP04（做比較器使用），構(gòu)成接近開關(guān)電路，磁鐵接近時MR輸出電壓達到30mV，使比較器翻轉(zhuǎn)，輸出變低LED發(fā)光。可用來檢測位移、轉(zhuǎn)速等非電量。7854UBROUT+OUT-GNDAMP04磁鐵LED傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器特斯拉計由HMC1001/1002構(gòu)成系統(tǒng)，可測量小于10nT的磁場，S/R脈沖電流幅度需大于4A。69ppt課件3.HMC系列磁場傳感器應(yīng)用接近開關(guān)

HMC1001接運放AMP04（做比較器使用），構(gòu)成接近開關(guān)電路，磁鐵接近時MR輸出電壓達到30mV，使比較器翻轉(zhuǎn)，輸出變低LED發(fā)光。可用來檢測位移、轉(zhuǎn)速等非電量。7854UBROUT+OUT-GNDAMP04磁鐵LED傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器特斯拉計由HMC1001/1002構(gòu)成系統(tǒng)，可測量小于10nT的磁場，S/R脈沖電流幅度需大于4A。70ppt課件3.HMC系列磁場傳感器應(yīng)用用HMC1052雙軸磁場傳感器實現(xiàn)的環(huán)境磁場檢測電路信號采集與接口電路原理圖

傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器71ppt課件3.HMC系列磁場傳感器應(yīng)用HMC1052雙軸磁場傳感器信號采集與接口電路傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器電路組成：由磁場傳感器、放大器、單片機、輸入輸出接口；圖中磁敏傳感器HMC1052L把測量到的電磁信號直接轉(zhuǎn)換為電壓輸出；由LMV358組成運算放大器，把微弱信號放大到單片機能夠檢測到的電壓；通過單片機Atmega16L自帶的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)過計算處理后在LCD1602液晶顯示屏上顯示出磁場大小值。72ppt課件1.AD22151磁場傳感器性能特點傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器

AD22151型線性集成磁場傳感器內(nèi)置溫度傳感器可檢測環(huán)境溫度，并提供溫度參考電壓，通過溫度補償電路去調(diào)節(jié)霍爾元件的控制電流，從而補償霍爾元件及外部磁場因溫度變化引起的漂移。

AD22151有兩種工作模式：雙極性模式和單極性模式。雙極性模式是將磁場零點偏置在電源電壓的中點位置（Ucc/2），使AD22151的靜態(tài)輸出電壓U0=0V。13.5.2AD22151型線性輸出集成磁場傳感器AD22151引腳圖

73ppt課件2.AD22151磁場傳感器工作原理傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器芯片內(nèi)主要包括7各部分：內(nèi)置溫度傳感器；溫度補償放大器（A1）；霍爾元件；為霍爾元件提供工作電流的可調(diào)電流源；開關(guān)式調(diào)制器、放大器（A2）、解調(diào)器；緩沖器（B）；輸出放大器（A3）。其中內(nèi)置電阻RA、RB，溫度補償放大器A1的A、B兩點溫度系數(shù)分別為：αTA≈3000×10-6/℃；αTB≈-3000×10-6/℃。13.5.2AD22151型線性輸出集成磁場傳感器74ppt課件2.AD22151磁場傳感器工作原理傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器AD22151內(nèi)部電路框圖13.5.2AD22151型線性輸出集成磁場傳感器75ppt課件3.AD22151磁場傳感器典型應(yīng)用傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器根據(jù)內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)可知，放大器A1采用的是差分輸出結(jié)構(gòu)，需外接溫度補償電阻R1，根據(jù)需要R1可接在TC1~TC3之間，也可接在TC2~TC3兩端之間。13.5.2AD22151型線性輸出集成磁場傳感器當環(huán)境溫度發(fā)生變化時，TC3端輸出的信號通過可調(diào)電流源改變霍爾傳感器上控制電流的大小，保證溫度變化時霍爾元件的輸出電壓（U1）不隨溫度變化，從而達到溫度補償目的。

76ppt課件13.6電容式集成傳感器

傳感器原理及應(yīng)用

第13章集成化智能傳感器硅電容式集成傳感器大體由壓力敏感電容器、轉(zhuǎn)換電路和輔助電路三部分組成；其中壓力敏感的電容器是核心部件，壓力敏感的電容器所傳感的電容量信號經(jīng)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓信號，再由調(diào)理電路處理后輸出。從原理上講，電容式集成傳感器與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型電容傳感器沒有區(qū)別，只是集成式電容傳感器采用了集成工藝，特點是電容尺寸很小，并將電容器與信號處理電路集成在一起；77ppt課件傳感器原理及應(yīng)用硅梁芯片第13章集成化智能傳感器13.6電容式集成傳感器

78ppt課件傳感器原理及應(yīng)用結(jié)構(gòu)：是在玻璃基底上鍍一層金屬鋁（AL）膜做電容器的一個極板，在硅（Si）片上是電容器的另一個極板，硅膜厚幾十微米。

硅電容式集成傳感器結(jié)構(gòu)電容器電容量由兩個電容極板面積和間距決定，極板間介質(zhì)為空氣，當硅膜片受力變形時電容的變化量△C與壓力差△P大小有關(guān)。組成：硅壓力敏感電容器、轉(zhuǎn)換電路、輔助電路；核心部分是敏感電容器，敏感元件是電容壓敏元件。13.6.1硅電容式集成傳感器第13章集成化智能傳感器1.硅電容式集成傳感器結(jié)構(gòu)原理79ppt課件傳感器原理及應(yīng)用實際硅壓力敏感電容傳感器的工作原理是在一個硅膜上制作兩個圓形電容器，電容尺寸相同，分別為受力電容、參考電容，參考電容不受外力作用，補償溫度影響。當硅膜片兩側(cè)有壓差存在受力變形時，電容兩極間距變化引起電容量變化。壓差與變形量呈線性關(guān)系。擴散硅電容器的靈敏度是結(jié)構(gòu)型電容傳感器靈敏度的10倍。從原理上講硅電容器與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型壓敏傳感器沒有區(qū)別，只是采用集成工藝制作，電容尺寸很小，可與信號處理電路集成在一起。壓力敏感的電容器所傳感的電容量信號經(jīng)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓信號，再由調(diào)理電路處理后輸出。第13章集成化智能傳感器1.硅電容式集成傳感器結(jié)構(gòu)原理80ppt課件傳感器原理及應(yīng)用電路由交流激勵

Up驅(qū)動信號，再把壓敏電容的變化轉(zhuǎn)換成直流電壓輸出；壓敏電容Cx由四個二極管隔離，使四個二極管之外的雜散電容不會對它發(fā)生影響。把Cx、C0、VD1～VD4集成在一起，構(gòu)成理想的電容式壓力敏感電路。二極管檢波電路第13章集成化智能傳感器2.硅電容式集成傳感器內(nèi)部電路81ppt課件傳感器原理及應(yīng)用二極管檢波電路第13章集成化智能傳感器2.硅電容式集成傳感器內(nèi)部電路82ppt課件傳感器原理及應(yīng)用胎壓監(jiān)測傳感器MPXY8020A內(nèi)部電路第13章集成化智能傳感器3.硅電容式集成傳感器應(yīng)用83ppt課件傳感器原理及應(yīng)用它由一變?nèi)輭毫鞲衅髟⒁粋€溫度傳感元件和一個界面電路(具有喚醒功能)組成，所有這三個元件都在單塊芯片中(如后圖所示)。MPXY8020A可與遙控車門開關(guān)(RKE)系統(tǒng)結(jié)合使用，提供一個高度集成的低成本系統(tǒng)。

胎壓監(jiān)測傳感器MPXY8020AMPXY8020A是一款高集成度產(chǎn)品第13章集成化智能傳感器3.硅電容式集成傳感器應(yīng)用84ppt課件7）智能型電容傳感器

傳感器原理及應(yīng)用正溫度系數(shù)溫度傳感器第13章集成化智能傳感器85ppt課件傳感器原理及應(yīng)用

胎壓監(jiān)測傳感器MPXY8020A是一款高集成度產(chǎn)品運動傳感器第13章集成化智能傳感器3.硅電容式集成傳感器應(yīng)用86ppt課件傳感器原理及應(yīng)用MEMS（微機電系統(tǒng)）是面向汽車安全應(yīng)用的傳感器技術(shù)的一個亮點。專家最新提出一個汽車“黑匣子”的概念，該“黑匣子”用以監(jiān)控汽車的速度、安全帶的使用狀況以及由于汽車急轉(zhuǎn)彎、急剎車、行駛不穩(wěn)定、異常減速和不安全倒車等原因造成的超重力行駛，為駕駛者提供指導(dǎo)和預(yù)警幫助。這些系統(tǒng)配有加速感應(yīng)器和回轉(zhuǎn)感應(yīng)器，采用MEMS技術(shù)以減小器件尺寸和成本，并獲得了市場的認可。預(yù)期未來所有汽車生產(chǎn)商都將會安裝某種形式的黑匣子，“黑匣子”的市場將遍及全世界。這必將導(dǎo)致MEMS傳感器和加速感應(yīng)器市場份額的急劇擴大。第13章集成化智能傳感器3.硅電容式集成傳感器應(yīng)用87ppt課件傳感器原理及應(yīng)用由于指紋具有唯一性，使其成為個人身份識別的一種有效手段，將人的指紋采集下來輸入計算機進行自動指紋識別。指紋圖象的獲取有兩類方法:

一是使用墨水和紙的傳統(tǒng)方法；一種方法是利用設(shè)備取像,分為:

光學(xué)設(shè)備取像;

晶體傳感器取像;

超聲波取像。電容式指紋傳感器第13章集成化智能傳感器13.6.2新型電容式指紋傳感器

88ppt課件傳感器原理及應(yīng)用晶體指紋傳感器分為：

電容式；壓感式用它獲取的圖像質(zhì)量比較好，可以采用自動獲取控制技術(shù)和軟件調(diào)整的方法來改善圖像質(zhì)量。晶體傳感器的體積和功耗都比較小，成本也比光學(xué)設(shè)備低廉。

光學(xué)取像是使用CCD

器件來獲得指紋的圖像，其優(yōu)點是圖像效果較好，器件本身耐磨損，但缺點是成本高、體積大。指紋IC卡識別器第13章集成化智能傳感器13.6.2新型電容式指紋傳感器

89ppt課件傳感器原理及應(yīng)用每人的十指指紋都不相同，每個指紋一般都有70-150個基本特征點，在兩枚指紋中只要有12-13個特征點吻合，即可認定為同一指紋。而以此找出兩枚完全一樣的指紋需要120年，人類人口按60億計算，大概需要300年才可能出現(xiàn)重復(fù)的指紋。因此，想找到兩個完全相同的指紋幾乎是不可能的。指紋特征一般分為總體特征和局部特征。總體特征包括紋形、特征點的分類、方向、曲率、位置。由于每個特征點都有大約7個特征，十個手指具有最少4900個獨立可測量的特征。基于指紋的多樣性特征和不可復(fù)制性，每個指紋都具有唯一性，利用指紋進行身份認證，可完全杜絕鑰匙和IC卡被盜用或密碼被破解等導(dǎo)致他人非法進入的現(xiàn)象。

第13章集成化智能傳感器13.6.2新型電容式指紋傳感器

90ppt課件傳感器原理及應(yīng)用采集：指紋采集技術(shù)主要有光學(xué)采集、半導(dǎo)體采集、超聲波采集。半導(dǎo)體指紋采集技術(shù)（1998年）解碼：得到一幅