时间:2023-10-07 18:23
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物性型传感器是利用物质的物理或化学特性随被测参数变化的原理构成,一般没有可动结构部分,易小型化,如各种半导体传感器。图像传感器是将光信号转换为电信号的装置,在数字电视、可视通信市场中有着广泛的应用。60年代末期,美国贝尔实脸室发现电荷通过半导体势阱发生转移的现象,提出了固态成像这一新概念和一维CCD(Charge-Coupled Device电荷耦合器件)模型器件。到90年代初,CCD技术已比较成热,得到广泛的应用。
霍尔器件分为:霍尔元件和霍尔集成电路两大类,前者是一个简单的霍尔片,使用时常常需要将获得的霍尔电压进行放大。后者将霍尔片和它的信号处理电路集成在同一个芯片上。霍尔元件可用多种半导体材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等等。霍尔开关电路又称霍尔数字电路,由稳压器、霍尔片、差分放大器,斯密特触发器和输出级组成。在外磁场的作用下,当磁感应强度超过导通阈值BOP时,霍尔电路输出管导通,输出低电平。之后,B再增加,仍保持导通态。若外加磁场的B值降低到BRP时,输出管截止,输出高电平。我们称BOP为工作点,BRP为释放点,BOP-BRP=BH称为回差。回差的存在使开关电路的抗干扰能力增强。霍尔开关电路的功能框见图4。图4(a)表示集电开路(OC)输出,(b)表示双输出。它们的输出特性见图5,图5(a)表示普通霍尔开关,(b)表示锁定型霍尔开关的输出特性。
从传感器的静态输入-输出关系建立的数学模型叫静态模型;从传感器的动态输入-输出关系建立的数学模型叫动态模型。传感器所测量的非电量一般有两种形式:一种是稳定的,即不间变化或变化其缓慢,称为静态信号;另一种是间变化而变化,称为动态信号。由于输入量的状态不同,传感器所呈现出来的输入-输出特性也不同,因此存在所谓的静态特性和动态特性。为了降低或消除传感器在测量控制系统中的误差,传感器具有良好的静态特性和动态特性,才能使信号(或能量)按规律准确地转换。