目录

  • 1 无线传感网络
    • 1.1 定义
    • 1.2 发展历史
    • 1.3 特点
    • 1.4 安全需求
    • 1.5 主要用途
  • 2 传感器概述
    • 2.1 自动测控系统与传感器
    • 2.2 传感器分类
    • 2.3 传感器的性能指标
  • 3 温度传感器
    • 3.1 温度测量概述
    • 3.2 热电偶传感器
    • 3.3 金属热电阻传感器
    • 3.4 热敏电阻
    • 3.5 集成温度传感器
  • 4 光电式传感器
    • 4.1 光电效应
    • 4.2 光电器件
    • 4.3 红外线传感器
    • 4.4 色彩传感器
    • 4.5 CZG-GD-500系列紫外火焰传感器
    • 4.6 光纤传感器
    • 4.7 光传感器应用实例
色彩传感器

色彩传感器是由单晶硅和非单晶态硅制成的半导体器件。物体的颜色是由照射物体的光源和物体本身的光谱反射率决定的。在光源一定的条件下,物体的颜色取决于反射的光谱(波长),能测定物体反射的波长,就可以测定物体的颜色。色彩传感器有两种:双PN结光电二极管和非晶态集成色彩传感器。 

人眼主导颜色识别越来越多的被相应的色标传感器代替。

双结型色彩传感器

在一块单晶硅基片上作了两个PN结的三层结构,如下图所示。两个光电二极管PD1及PD2反向连接。光电二极管的光谱特性与PN结的厚薄有很大关系。PN结的面做得薄一点对蓝光的灵敏度高。PD1与PD2的厚薄不同所以光谱特性也不同,如下图所示。  

PD1接近表面,所以对蓝光(波长430~460nm)、绿光(波长490~570nm)有较高的灵敏度。 PD2则对红光(波长650~760nm)及红外线有较高的灵敏度。分别测PD1及PD2的短路电流,ISC1、ISC2,可得下图所示的特性。      

根据色彩传感器检测的短路电流比,由图4-20可以求出对应的波长,即可分辨出不同的颜色。

由上图可知,不同的温度,其特性有所变动。因此在作精密测量时要在电路上加温度补偿,或者在计算机中用软件进行补偿。  

非晶态集成色彩传感器

如图4-21 所示,在非晶态的硅的基片上,平排做了三个光电二极管。

在各个光电二极管上分别加上红(R)、绿(G)、蓝(B)滤色镜,将来自物体的反射光分解为三种颜色。

根据R、G、B滤色镜下光电二极管输出的短路电流大小,通过电子线路及计算机,可以识别十二种以上的颜色。

AM3301系列集成色彩传感器的三色相对灵敏度与波长特性如下图所示。 

非晶态色彩传感器的入射光照度与输出电压的关系如下图所示。

   传感器上有时并联一个100KΩ电阻,以保证良好的线性度。放大电路如下图所示。 



色彩传感器