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Case 傳感知識

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CCD與CMOS傳感器是目前被普遍采用的兩種圖像傳感器，廣泛運用于各類工業相機、個人數碼相機、手機相機及攝像機等數字成像產品。兩者都是利用感光二極管（photodiode）進行光電轉換，將圖像轉換為數字數據，而其主要差異是數字數據傳送的方式不同。 CCD傳感器中每一行中每一個象素的電荷數據都會依次傳送到下一個象素中，由最底端部分輸出，再經由傳感器邊緣的放大器進行放大輸出。而在CMOS傳感器中，每個象素都會鄰接一個放大器及A/D轉換電路，用類似內存電路的方式將數據輸出。造成這種差異的原因在于：CCD的特殊工藝可保證數據在傳送時不會失真，因此各個象素的數據可匯聚至邊緣再進行放大處理；而CMOS工藝的數據在傳送距離較長時會產生噪聲，因此，必須先放大，再整合各個象素的數據。由于數據傳送方式不同，因此CCD與CMOS傳感器在效能與應用上也有諸多差異，這些差異包括：靈敏度由于CMOS傳感器的每個象素由四個晶體管與一個感光二極管構成（含放大器與A/D轉換電路），使得每個象素的感光區域遠小于象素本身的表面積，因此在象素尺寸相同的情況下，CMOS傳感器的靈敏度要低于CCD傳感器。成本由于CMOS傳感器采用一般半導體電路最常用的CMOS工藝，可以輕易地將周邊電路（如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等）集成到傳感器芯片中，因此可以節省外圍芯片的成本；除此之外，由于CCD采用電荷傳遞的方式傳送數據，只要其中有一個象素不能運行，就會導致一整排的數...

發布時間: 2019 - 11 - 14

傳感器隨機誤差與系統誤差的區別和聯系

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傳感器隨機誤差是許多微小的、獨立的、不可分割的系統誤差的統計綜合。或者說，它是多種因素造成的許多微小誤差的總和。　　　　顯然，它的產生是由于各種互不相關的獨立因素圍繞其平均值產生隨機起伏。例如，電磁場的變化、環境溫度的起伏、空氣擾動、大地微震、儀器結構參數的波動、測試人員感覺器官的生理變化等，都對測量結果造成綜合影響。正由于上述原因，盡管在測量過程中實驗條件沒變，并以同樣的細心對被測量進行了多次重復觀測，只要儀器的靈敏度足夠高，就會發現每次所測得的數據，其最后一位或幾位的數值不完全一樣，這就是由隨機誤差造成的。　　　　傳感器隨機誤差是許多微小的、獨立的、不可分割的系統誤差的統計綜合。　　　　從數學角度出發，自然界的規律一般可分為函數性質的規律（動力學規律）和統計性質的規律（統計學規律）。例如，牛頓第二定律F=ma，歐姆定律U=IR和系統誤差所服從的規律，均屬動力學規律。然而，氣體對密閉容器壁的壓力所遵循的規律卻與上述規律不同。無數氣體的分子在密閉容器內各按自已的方向和速度雜亂無章地運動著，它們彼此碰撞，并碰擊器壁，于是形成壓力。初看起來，這種運動毫無規律。但從總體來看，在單位時間內，碰擊器壁單位面積上的分子平均次數卻是一樣的。因此，在器壁上各處都承受著相同的壓力。如果增加容器內氣體的數量，則在單位時間內，器壁在單位面積上所受到的撞擊次數就會增多，于是壓力也增大。玻意爾-馬略特定律就是用來說明這種客觀規律的。但這種規律是大量氣體分子所固有的，對單個氣體分子沒有這種規律性。與此相似，一次測量的單個隨機誤差沒有任何預知的確定規律，但是通過大量的測量實踐發現，在多次重復測量的總體上，隨機誤差卻服從統計規律。統計規律中，最基本最重要的一種就是高斯正態分布。服從正態分布的隨機誤差具有抵償性，即隨著測量次數n的增多，絕對值相等、符號相反的隨機誤差，其出現的次數趨于相等，從而導致各次測量誤...

發布時間: 2019 - 09 - 23

三種常見的溫度傳感器故障解決方法

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溫度傳感器元件在很多領域都有使用到，在各種電器設備上有著很重要的作用，元件在使用的工程中也會遇到故障的情況，在遇到故障時，我們都是怎么解決的，常見的解決故障的方法都有哪些？　　　　　　　　溫度傳感器故障常見的方法如下：　　　　一般來說，溫度傳感器出現故障的情況很少見，只要出廠的時候進行仔細的檢測，這些情況都是可以避免的，所以溫度傳感器在出廠的時候一地要進行檢驗，客戶也可找傳感器廠家索要出廠檢測報告進行參考。雖然情況很少，但還是免不了會有特殊情況，在遇到溫度傳感器故障的時候，我們也是可以解決的。　　　　溫度傳感器技術已經非常成熟了，在各工廠中非常常見，溫度傳感器經常和一些儀表配套使用，在配套使用過程中偶爾會有一些小故障出現，溫度傳感器故障解決常見的方法如下：　　　　第一、被測介質溫度升高或者降低時變送器輸出沒有變化，這種情況大多是溫度傳感器密封的問題，可能是由于溫度傳感器沒有密封好或者是在焊接的時候不小心將傳感器焊了個小洞，這種情況一般需要更換傳感器外殼才能解決。　　　　第二、變送器輸出誤差大，這種情況原因就比較多，可能是選用的溫度傳感器的電阻絲不對導致量程錯誤，也有可以能是傳感器出廠的時候沒有標定好。　　　　第三、輸出信號不穩定，這種原因是溫度源本事的原因，溫度源本事就是一個不穩定的溫度，如果是儀表顯示不穩定，那就是儀表的抗干擾能力不強的原因。　　　　溫度傳感器故障解決方法都是差不多的，在了解溫度傳感器使用的同時，也掌握溫度傳感器的故障檢測方法也是非常重要的。　　　　注：文章屬于轉載類文章，不代表網站觀點，如有侵權請聯系刪除，謝謝。

發布時間: 2019 - 09 - 03

簡析增量式編碼器的組成及其工作原理

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角度數字編碼器碼盤的材料根據與之配套的敏感元件不同而不同。碼盤的內孔由安裝于被測軸的軸徑所決定，碼盤的外徑由碼盤上的碼道數決定，而碼道的數目由分辨率決定。如若碼道數目為n，則分辨率為1/2n。碼道的寬度由敏感元件的幾何參數和物理特性決定。角度數字編碼器有兩種基本類型：絕對式編碼器和增量式編碼器。　　　　和絕對式編碼器相對應的是增量式編碼器。增量式編碼器能以數字形式確定軸相對于某個基準點的瞬時角位置，也可以用于測量角速度。　　　　增量式編碼器　　　　1）增量式編碼器的組成　　　　增量式編碼器由碼盤、敏感元件和計數電路組成，現分述如下：　　　　（1）碼盤　　　　為絕對式編碼器系統研究的大部分技術也適用于增量式編碼器，只是碼盤的構成不同。增量式編碼器向碼盤設立了內軌道和外軌道，外軌道有兩個軌道：第一個外軌道是增量計數軌道，它根據分辨率的大小設置扇形區，即只有一位軌道；第二個外軌道是方向軌道，它和計數軌道有相同數目的扇形區，只是移動了半個扇形區。如果一個周期是兩個扇形區（導電-不導電），那么這兩個軌道的輸出相差90°（電角度），或超前，或滯后，用于識別是順時針旋轉，還是逆時針旋轉，從而決定計數器作減法計數，還是作加法計數。內軌道稱基準軌道，它只有一個單獨標志的扇形區，用于提供基準點，其輸出脈沖將用來使計數器歸編碼器的能指示絕對位置的二進制碼或循環碼，它的每一個位的“1”輸出，只是角位移的增量。下圖示出了增量編碼器的軌道和輸出的關系。　　　　增量編碼器的軌道和輸出的關系圖　　　　（2）敏感元件　　　　增量式編碼器的敏感元件可以采用絕對編碼器中的任一種。可以是接觸式的（電刷），也可以是非接觸式的（光電系統或磁電系統）。因此，它們要和碼盤相適應。　　　　（3）計數器　　　　增量式編碼器由于計算的是角位移的增量，所以為了計算相對于某個基準位置角位移的實際大小和方向，必須設置一個...

發布時間: 2019 - 08 - 23

解析光電傳感器器件之——光電管

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根據光電變換原理可制作很多光電傳感器，如下圖所示，今天，為大家介紹光電傳感器器件之一——光電管，一起來看看吧。　　　　利用物質在光的作用下發射電子即外光電效應制成的光電器件，一般都是真空或充氣的，如光電管和光電倍增管。　　　　光電管有真空光電管和充氣光電管。兩者結構相同，所不同的是充氣光電管內充有少量的惰性氣體氬或氖。當充氣光電管的陰極被光照射后，光電子在飛向陽極的途中，和氣體的原子發生碰撞而使氣體電離，因此增加了光電流，從而使光電管的靈敏度增加。但充氣光電管的光電流與入射光強度不成比例關系，而且有穩定性較差、惰性大、溫度影響大、容易衰老等一系列缺點。目前，由于放大技術的提高，對于光電管的靈敏度不再要求那樣嚴格，況且最近真空式光電管的靈敏度也在不斷提高。在自動檢測儀表中，由于要求溫度影響小和靈敏度穩定，所以一般都采用真空式光電管。　　　　1.光電管的伏安特性　　　　下圖示出了一種充氣式光電管的伏安特性。　　　　充氣式光電管的伏安特性　　　　2.光電管的光電特性　　　　當光電管的陽極和陰極之間所加的電壓一定時，光通量與光電流之間的關系叫光電管的光電特性。其特性曲線如下圖所示。光電特性曲線的斜率（光電流與入射光光通量之比）稱為光電管的靈敏度。　　　　圖光電管的光電特性　　　　3.光電管光譜特性　　　　光電陰極材料不同的光電管，有不同的紅限ν0，因此可用于不同的光譜范圍。除此之外，即使照射在陰極上的人射光的頻率大于紅限ν0，并且強度相同，但隨著頻率的不同，陰極發射的光電子的數量還會不同，即同一光電管對不同頻率光的靈敏度不同，如下圖所示。這就是光電管的光譜特性。　　　　圖10-80光電管的光譜特性　　　　所以，對各種不同波長區域的光，應選用不同材料的光電陰極。國產GD-4型的光電管，陰極是用銻銫材料制成的，其紅限纟λ0 =7000A，它對可見光范圍的入射光靈敏度比較高，轉換效率...

發布時間: 2019 - 08 - 21