1. 热释电传感器原理图AD
光敏电阻和热释电红外传感器都是光敏器件，但感应光的波长不一样
光敏电阻顾名思义是对光敏感的器件，电阻值随着照射光的强度而变化。热释电红外传感器感应的是人体发出的红外线。
光敏电阻作用
光敏电阻表面有一层特别的材料，在可见光的照射下，电阻值会快速减少。光敏电阻价格低，可以用于设计光控开关。下图为一个光控的原理图，当光线比较弱时，光敏电阻的阻值非常大，三极管Q1导通，LED点亮；光光线增强时，光敏电阻阻值变小，三极管Q1截止，LED熄灭。
热释电红外传感器
热释电红外传感器结构比光敏电阻更复杂，由红外传感探测单元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成，可以输出电荷信号。感应探测单元可以感应到0.2~20um的波长，在表面会加入只允许7~10um波长的红外线进入，所以热释电红外传感器作用是探测人体发出的9~10um的波长的红外线。
热释电红外传感器可以用于设计人体感应开关或者人体感应报警器。在实现应用中，还需要加入菲涅尔透镜，将人体发出的红外线收集和增强。同时还需要加入放大、比较控制、输出电路。商场、银行等安装的自动门，就是靠热释电红外传感器感应人的靠近。
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2. 热释电传感器简单电路
热释电传感器输出的是稳定的电压 高低跳变是由于传感器前面的菲聂耳透镜，跟传感器本身无关 555电路可能构成一个施密特触发器，将跳变电平转换成开关冲信号
3. 热释电传感器原理图以及讲解
红外传感器背后的物理学由三个定律决定：
普朗克辐射定律：温度T不等于0 K的每个物体都会发射辐射
Stephan Boltzmann定律：黑体在所有波长发射的总能量与绝对温度有关
Wein的位移定律：不同温度的物体发出的光谱在不同波长处达到峰值
所有温度大于绝对零度（0开尔文）的物体都具有热能，因此是红外辐射源。
4. 热释电传感器电路设计
这个是交流电源，直流输出，继电器输出的CPU。使用手册上有外部电路接线图，传感器要接PNP类型的，高电平输出。
5. 热释电传感器原理图
热释电红外传感器（PIR）属于热电型红外传感器，是基于热电效应原理制成的。
这种探测元件有三种类型，单元型、双元型、四元型这三种探测元件。火焰检测器、辐射高温计，这样的检测仪表用的是单元型探测元件。因为单元型探测元件的灵敏度极高，需要进行温补来降低灵敏度。所以这种探测元件的传感器一般用于火灾报警器、手持式温度测量仪的测温传感器，也就是灵敏度要求高的场合应用。
6. 热释电传感器电路图
1号与5号端子是信号线。2号与6号端子之间串联了1个微调电阻，阻值约125Ω。3号与4号端子为加热器供电。
7. 热释电传感器工作原理
光纤传感器工作原理
光纤传感器的基础工作原理是将来源于灯源的光历经光纤线送进调制器，使待测主要参数与进到解调区域光相互作用力后，造成光的电子光学特性（如光的抗压强度、光波长、頻率、位置、偏振态等）变化很大，称之为被解调的数据信号光，再运用被精确测量光线的传送特性释放的危害，进行精确测量。光纤传感器的精确测量基本原理有二种。
（1）物理性能型光纤传感器基本原理，物理性能型光纤传感器是运用光纤线对变动环境的敏感度，将键入物理量转换为解调的光信号。其工作原理根据光纤线的光解调效用，即光纤线在外部环境要素，如溫度、工作压力、静电场、电磁场这些更改时，其传光特性，如位置与光照强度，会变化很大的状况。
（2）结构化光纤传感器基本原理，结构化光纤传感器是由光检验元器件（敏感元件）与光纤传输控制回路及精确测量电源电路所构成的检测系统。在其中光纤线仅做为光的传播媒质，因此又称之为传光型或式功能性光纤传感器。
光纤传感器的接线方式
光纤传感器就是把发射器发出的光线用光导纤维引导到检测点，再把检测到的光信号用光纤引导到接收器来实现检测的。按动作方式的不同，光纤式传感也可分为对射式、漫反射式等多种类型。
光纤传感器可以实现被检测物体在较远区域的检测。由于光纤损耗和光纤色散的存在，在长距离光纤传输系统中，必须在线路适当位置设立中级放大器，以对衰减和失真的光脉冲信号进行处理及放大。
8. 热释电传感器功能与作用
空调 温度 传感器 是空调工作指令的总指挥，它可以监控空调内部器件的温度变化，当空调制冷达到用户设定温度时，它会控制 压缩机 停止运转。空调内部有多个温度传感器，其中最基本的三个是室内温度传感器、室外温度传感器、压缩机温度传感器等。根据所处的位置不同，空调温度传感器作用是不同。 室内温度传感器 它的位置在在室内 交换机 的出风口处，它主要作用是在空调制热或制冷的过程中，测量 室内环境 温度，保持压缩机运转的合理时间，在达到制冷或制热温度时，控制压缩机停止;在空调开启自动模式过程中，监控压缩机的工作情况;监控空调室内 风扇 的运转速度。 室内盘管温度传感 它的位置在室内热交换机的外壳，它的主要作用是在空调制冷或制热过程中，避免机器制冷或制热过度;实时监控室内风扇的运作速率;在寒冷环境制热过程时，进行室外除霜，保证空调正常运作。 室外温度传感器 它的位置在室外交换机上，它主要作用是在空调制热或制冷的过程中，监控室外环境温度，同时，控制室外风扇的运转速率。室外盘管温度传感器 它的位置在室外的热交换机外壳，它主要作用是保证空调在制热过程中，室外交换机不会过热，同时，在空调制冷过程中，不会太冷而冻结，在寒冷天气，空调外机除霜作业时，监控交换机温度在合理范围。 压缩机温度传感器 它的位置在压缩机的排球管上，它主要作用是监控排气管温度，以此来确定膨胀阀开启程度，从而控制压缩机运转速率，并且保证排气管温度不会过高。
9. 热释电传感器的原理及特点
数控机床综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器，本文介绍的是各种各样的传感器在数控机床上的应用。
1 引 言
由于高精度、高速度、高效率及安全可靠的特点，在制造业技术设备更新中，数控机床正迅速地在企业得到普及。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件。它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器，本文介绍的是各种各样的传感器在数控机床上的应用。
2 传感器简介
传感器是一种能够感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，其输入信号（被测量）往往是非电量，输出信号常常为易于处理的电量，如电压等。
传感器种类很多，分类标准不一样，叫法也不一样，常见的有电阻传感器、电感式传感器、电容式传感器、温度传感器、压电式传感器、霍尔传感器、热电偶传感器、光电传感器、数字式位置传感器等。在数控机床上应用的传感器主要有光电编码器、直线光栅、接近开关、温度传感器、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、液位传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等,主要用来检测位置、直线位移和角位移、速度、压力、温度等。
3 数控机床对传感器的要求
（1）可靠性高和抗干扰性强；
（2）满足精度和速度的要求；
（3）使用维护方便，适合机床运行环境；
（4）成本低。
不同种类数控机床对传感器的要求也不尽相同，一般来说，大型机床要求速度响应高，中型和高精度数控机床以要求精度为主。
4 位移的检测
位移检测的传感器主要有脉冲编码器、直线光栅、旋转变压器、感应同步器等。
4.1 脉冲编码器的应用
脉冲编码器是一种角位移（转速）传感器，它能够把机械转角变成电脉冲。脉冲编码器可分为光电式、接触式和电磁式三种，其中，光电式应用比较多。
在图1中，X轴和Z轴端部分别配有光电编码器，用于角位移测量和数字测速，角位移通过丝杠螺距能间接反映拖板或刀架的直线位移。
4.2 直线光栅的应用
直线光栅是利用光的透射和反射现象制作而成，常用于位移测量，分辨力较高，测量精度比光电编码器高，适应于动态测量。
在进给驱动中，光栅尺固定在床身上，其产生的脉冲信号直接反映了拖板的实际位置。用光栅检测工作台位置的伺服系统是全闭环控制系统。
4.3 旋转变压器的应用
旋转变压器是一种输出电压与角位移量成连续函数关系的感应式微电机。旋转变压器由定子和转子组成，具体来说，它由一个铁心、两个定子绕组和两个转子绕组组成，其原、副绕组分别放置在定子、转子上，原、副绕组之间的电磁耦合程度与转子的转角有关。
4.4 感应同步器的应用
感应同步器是利用两个平面形绕组的互感随位置不同而变化的原理制成的。其功能是将角度或直线位移转变成感应电动势的相位或幅值，可用来测量直线或转角位移。按其结构可分为直线式和旋转式两种。直线式感应同步器由定尺和滑尺两部分组成，定尺安装在机床床身上，滑尺安装于移动部件上，随工作台一起移动；旋转式感应同步器定子为固定的圆盘，转子为转动的圆盘。感应同步器具有较高的精度与分辨力、抗干扰能力强、使用寿命长、维护简单、长距离位移测量、工艺性好、成本较低等优点。直线式感应同步器目前被广泛地应用于大位移静态与动态测量中，例如用于三坐标测量机、程控数控机床、高精度重型机床及加工中心测量装置等。旋转式感应同步器则被广泛地用于机床和仪器的转台以及各种回转伺服控制系统中。
5 位置的检测
位置传感器可用来检测位置，反映某种状态的开关，和位移传感器不同。位置传感器有接触式和接近式两种。
5.1 接触式传感器的应用
接触式传感器的触头由两个物体接触挤压而动作，常见的有行程开关、二维矩阵式位置传感器等。行程开关结构简单、动作可靠、价格低廉。当某个物体在运动过程中，碰到行程开关时，其内部触头会动作，从而完成控制，如在加工中心的X、Y、Z轴方向两端分别装有行程开关，则可以控制移动范围。二维矩阵式位置传感器安装于机械手掌内侧，用于检测自身与某个物体的接触位置。
5.2 接近开关的应用
接近开关是指当物体与其接近到设定距离时就可以发出“动作”信号的开关，它无需和物体直接接触。接近开关有很多种类，主要有自感式、差动变压器式、电涡流式、电容式、干簧管、霍尔式等。
接近开关在数控机床上的应用主要是刀架选刀控制、工作台行程控制、油缸及汽缸活塞行程控制等。
在刀架选刀控制中，如图2所示，从左至右的四个凸轮与接近开关SQ4～SQ1相对应，组成四位二进制编码，每一个编码对应一个刀位，如0110对应6号刀位；接近开关SQ5用于奇偶校验，以减少出错。刀架每转过一个刀位，就发出一个信号，该信号与数控系统的刀位指令进行比较，当刀架的刀位信号与指令刀位信号相符时，表示选刀完成。
霍尔传感器是利用霍尔现象制成的传感器。将锗等半导体置于磁场中，在一个方向通以电流时，则在垂直的方向上会出现电位差，这就是霍尔现象。将小磁体固定在运动部件上，当部件靠近霍尔元件时，便产生霍尔现象，从而判断物体是否到位。
6 速度的检测
速度传感器是一种将速度转变成电信号的传感器，既可以检测直线速度，也可以检测角速度，常用的有测速发电机和脉冲编码器等。
测速发电机具有的特点是：（1）输出电压与转速严格成线性关系；（2）输出电压与转速比的斜率大。可分成交流和直流两类。
脉冲编码器在经过一个单位角位移时，便产生一个脉冲，配以定时器便可检测出角速度。
在数控机床中，速度传感器一般用于数控系统伺服单元的速度检测。
7 压力的检测
压力传感器是一种将压力转变成电信号的传感器。根据工作原理，可分为压电式传感器、压阻式传感器和电容式传感器。它是检测气体、液体、固体等所有物质间作用力能量的总称，也包括测量高于大气压的压力计以及测量低于大气压的真空计。电容式压力传感器的电容量是由电极面积和两个电极间的距离决定，因灵敏度高、温度稳定性好、压力量程大等特点近来得到了迅速发展。在数控机床中，可用它对工件夹紧力进行检测，当夹紧力小于设定值时，会导致工件松动，系统发出报警，停止走刀。另外，还可用压力传感器检测车刀切削力的变化。再者，它还在润滑系统、液压系统、气压系统被用来检测油路或气路中的压力，当油路或气路中的压力低于设定值时，其触点会动作，将故障信号送给数控系统。
8 温度的检测
温度传感器是一种将温度高低转变成电阻值大小或其它电信号的一种装置。常见的有以铂、铜为主的热电阻传感器、以半导体材料为主的热敏电阻传感器和热电偶传感器等。在数控机床上，温度传感器用来检测温度从而进行温度补偿或过热保护。
在加工过程中，电动机的旋转、移动部件的移动、切削等都会产生热量，且温度分布不均匀，造成温差，使数控机床产生热变形，影响零件加工精度，为了避免温度产生的影响，可在数控机床上某些部位装设温度传感器，感受温度信号并转换成电信号送给数控系统，进行温度补偿。
此外，在电动机等需要过热保护的地方，应埋设温度传感器，过热时通过数控系统进行过热报警。
9 刀具磨损的监控
刀具磨损到一定程度会影响到工件的尺寸精度和表面粗糙度，因此，对刀具磨损要进行监控。当刀具磨损时，机床主轴电动机负荷增大，电动机的电流和电压也会变化，功率随之改变，功率变化可通过霍尔传感器检测。功率变化到一定程度，数控系统发出报警信号，机车停止运转，此时，应及时进行刀具调整或更换。
10 结束语
以上介绍的传感器在数控机床上的应用是目前的状况，但随着传感器和数控机床的发展，有些传感器将被淘汰，如旋转变压器等，而新的传感器将不断出现，会使数控机床更加完善，自适应更强。
10. 热释电红外传感器原理图
proteus红外传感器基本原理：红外传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。（观察实验用压电加速度计结构）工作时传感器感受与试件相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。
三、需用器件与单元：振动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电式传感
