东南大学：《检测技术》课程教学资源（PPT课件）第三章 常用的传感器（半导体传感器）

检测技术第三章常用传感器与敏感元件第三章常用传感器与敏感元件3.1常用传感器分类3.2机械式传感器及仪表3.3电阻、电容与电感式传感器3.4磁电、压电与热电式传感器3.5光电传感器3.6光纤传感器3.7半导体传感器3.8红外测试系统3.9激光测试传感器3.10传感器的选用原则

Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 1 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 第三章 常用传感器与敏感元件 3.1 常用传感器分类 3.2 机械式传感器及仪表 3.3 电阻、电容与电感式传感器 3.4 磁电、压电与热电式传感器 3.5 光电传感器 3.6 光纤传感器 3.7 半导体传感器 3.8 红外测试系统 3.9 激光测试传感器 3.10 传感器的选用原则

检测技术第三章常用传感器与敏感元件3.7半导体传感器以半导体敏感元件为核心的半导体传感器具有灵敏度高、响应速度快、结构简单、体积小、重量轻、成本低、便于集成化和智能化的优点，但是由于特性的分散性、温度不稳定性和易受干扰的缺点，在某些情况下又限制了半导体传感器的应用。湿敏传感器、磁本节将介绍半导体气敏传感器敏传感器和离子敏传感器

Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 2 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 3.7半导体传感器 以半导体敏感元件为核心的半导体传感器， 具有灵敏度高、响应速度快、结构简单、体积小 、重量轻、成本低、便于集成化和智能化的优点 ，但是由于特性的分散性、温度不稳定性和易受 干扰的缺点，在某些情况下又限制了半导体传感 器的应用。 本节将介绍半导体气敏传感器、湿敏传感器、磁 敏传感器和离子敏传感器

检测技术第三章常用传感器与敏感元件温度传盛器木材烘干纸品芯片生产要求最高的湿度稳定性3

Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 3 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 3 纸 品 木材烘干 湿度传感器 芯片生产要求最高的湿度稳定性

检测技术第三章常用传感器与敏感元件PCOT湿敏传感器气敏传感器W.QSGHINA

Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 4 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 4 气 敏 传 感 器 湿敏 传感器

检测技术第三章常用传感器与敏感元件磁电感应现象在各种传感器中，磁敏传感器是使用得较早的一种，指南针便是最古老的磁敏传感器。电流通过线圈时，在线圈周围产生磁场，若线圈中的磁通量发生变化，则线圈产生感应申动势，这就是磁电感应现象。因此线圈是将磁量变成电量的最简单的磁电转换元件。如果将磁场加到半导体等材料上，材料的电性质就发生变化，这就是磁电效应。凡是利用磁电效应构成的传感器称为磁电式传感器或磁敏传感器。半导体磁敏传感器是半导体传感器的一种，如霍尔元件、磁阻元件、磁抗元件、磁敏二极管和磁敏三极管

Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 5 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 • 在各种传感器中，磁敏传感器是使用得较早的一 种，指南针便是最古老的磁敏传感器。电流通过线 圈时，在线圈周围产生磁场，若线圈中的磁通量发 生变化，则线圈产生感应电动势，这就是磁电感应 现象。因此线圈是将磁量变成电量的最简单的磁电 转换元件。如果将磁场加到半导体等材料上，材料 的电性质就发生变化，这就是磁电效应。凡是利用 磁电效应构成的传感器称为磁电式传感器或磁敏传 感器。半导体磁敏传感器是半导体传感器的一种， 如霍尔元件、磁阻元件、磁抗元件、磁敏二极管和 磁敏三极管。 磁电感应现象

检测技术第三章常用传感器与敏感元件1、磁敏传感器一、霍尔元件原理：霍尔式传感器是利用霍尔效应使位移带动霍尔元件在磁场中运动产生霍尔电势，即把位移信号转换成电势变化信号的传感器

Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 6 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 1、磁敏传感器 • 一、霍尔元件 • 原理： 霍尔式传感器是利用霍尔效应使位移带动霍尔元件在磁 场中运动产生霍尔电势，即把位移信号转换成电势变化信号 的传感器

检测技术第三章常用传感器与敏感元件1）霍尔元件霍尔元件：直角平行六面体的单晶半导体薄片材料：锗（Ge）、硅(Si）、砷化铟（InSb)等半导体材料。霍尔元件组成：半导体薄片和两对电极组成输入引线a、b：激励电极输出引线c、d：霍尔电极b)尔元件a）外形b）结构

Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 7 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 1）霍尔元件 霍尔元件：直角平行六面体的单晶半导体薄片 材料：锗(Ge)、硅(Si)、砷化铟(InSb)等半导体材料。 霍尔元件组成：半导体薄片和两对电极组成 输入引线a、b：激励电极 输出引线c、d：霍尔电极

检测技术第三章常用传感器与敏感元件2）霍尔效应当输入端加电流I，并在元件平面法线方向加磁感强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向上将产生一电势UH，这个电势就是霍尔电势，这种现象就是霍尔效应

Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 8 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 2）霍尔效应 当输入端加电流I，并在 元件平面法线方向加磁 感强度为B的磁场，那么 在垂直于电流和磁场方 向上将产生一电势UH， 这个电势就是霍尔电势 ，这种现象就是霍尔效 应

检测技术第三章常用传感器与敏感元件霍尔效应的原因：任何带电质点在磁场中沿着和磁力线垂直方向运动时，会受到磁场力F, = qvB如果v和B之间有夹角，那么要乘上sinα，用向量表示即为F,=qixBF,的方向用左手决定，指向由v经小于180°的角转向B，这个F,就是洛仑兹力，对于正电荷F,在vxB的方向上，至于负电荷，则所受的力的方向正好相反

Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 9 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 霍尔效应的原因: 任何带电质点在磁场中沿着和磁力线垂直方向运动 时，会受到磁场力 如果v和B之间有夹角，那么要乘上sin，用向量表示 即为 Fl的方向用左手决定，指向由v经小于1800的角转向B ，这个Fl就是洛仑兹力，对于正电荷Fl在vB的方向 上，至于负电荷，则所受的力的方向正好相反。 Fl = qvB Fl qv B   = 

检测技术第三章常用传感器与敏感元件霍尔效应演示机械工业出版社rip.fiwww.ErwbooeoreEn福当磁场垂直于薄片时，电子受到洛仑兹力的作用，向内侧（d侧）偏移，在半导体薄片c、d方向的端面之间建立起霍尔电势

Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 10 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 霍尔效应演示 当磁场垂直于薄片时，电子受到洛仑 兹力的作用，向内侧（d侧）偏移，在半导 体薄片c、d方向的端面之间建立起霍尔电势 。 c d a b