《傳感器廣工駱德漢》PPT課件

《《傳感器廣工駱德漢》PPT課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、主講--------駱德漢聯(lián)系電話------39322256ext.713、13650992518（廣東工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院）Email------luodehan@ustc.edu.cn；dehanluo@gdut.edu.cn現(xiàn)代傳感新技術(shù)一、課程目的●掌握現(xiàn)代傳感新技術(shù)核新思想●了解現(xiàn)代傳感新技術(shù)最新進(jìn)展●學(xué)習(xí)現(xiàn)代傳感新技術(shù)最新理論●應(yīng)用現(xiàn)代傳感最新技術(shù)二、教學(xué)內(nèi)容及考核要求●教材（上下冊(cè)）●成績(jī)：10%（聽課）+20%（報(bào)告）+70%（考試）●內(nèi)容：以下冊(cè)為主（上冊(cè)自學(xué)）●考核：學(xué)習(xí)報(bào)告+卷面考試學(xué)習(xí)報(bào)告----2人一個(gè)題目，

2、綜述某種傳感器基本原理及最新發(fā)展動(dòng)態(tài)（國(guó)際前沿）第0章現(xiàn)代傳感新技術(shù)綜述現(xiàn)代傳感新技術(shù)--------指最近十幾年內(nèi)研究開發(fā)出來的、已經(jīng)或正在走向?qū)嵱没膫鞲衅鳜F(xiàn)代傳感新技術(shù)核心--------新效應(yīng)機(jī)理、新材料發(fā)現(xiàn)、新加工工藝現(xiàn)代新型傳感器--------智能傳感器----IntelligentSensor--------SmartSensor-------IntelligentSensorSystem------------IntelligentInstrumentation現(xiàn)代傳感新技術(shù)應(yīng)用--------仿生傳感與應(yīng)用、生物醫(yī)學(xué)

3、、食品安全等§0.1新型傳感效應(yīng)光效應(yīng)、磁效應(yīng)、力效應(yīng)、聲效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)一、新型光效應(yīng)光電效應(yīng)--------光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)電光效應(yīng)--------克爾效應(yīng)、光彈效應(yīng)光多普勒效應(yīng)§0.1新型傳感效應(yīng)一、新型光效應(yīng)1、光電導(dǎo)效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng)------在光輻射作用下，材料的電導(dǎo)率發(fā)生變化●在材質(zhì)均勻的光電材料兩端加上一定電壓，●當(dāng)光照射到材料上時(shí)，由光照產(chǎn)生的光生載流子在外加電場(chǎng)作用下沿一定方向運(yùn)動(dòng)，在回路中產(chǎn)生電流Ip●電流Ip的大小受光照強(qiáng)度的控制，用這種光電導(dǎo)效應(yīng)制作的典型器件就是光敏電阻§0.1新型傳感效應(yīng)一、新

4、型光效應(yīng)2、P-N結(jié)光伏效應(yīng)●當(dāng)光照射P—N結(jié)時(shí)，只要入射光子能量大于材料禁帶寬度，就會(huì)在結(jié)區(qū)產(chǎn)生電子一空穴對(duì)●這些非平衡載流子在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，按一定方向運(yùn)動(dòng)，在開路狀態(tài)下形成電荷積累，產(chǎn)生了一個(gè)與內(nèi)建電場(chǎng)方向相反的光生電場(chǎng)，即光生電壓●若P-N結(jié)兩邊外接一負(fù)載電阻RL，光激發(fā)產(chǎn)生的電子一空穴對(duì)形成的光生電流I。它與光照有關(guān)，其方向與P-N結(jié)反向飽和電流相同§0.1新型傳感效應(yīng)一、新型光效應(yīng)3、科頓(Cotton)效應(yīng)科頓效應(yīng)------能使左、右旋圓偏振光傳輸速度相異的旋光性物質(zhì)，在直線偏振光入射并透過時(shí)，會(huì)產(chǎn)生a角的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象稱為

5、§0.1新型傳感效應(yīng)二、磁效效應(yīng)磁光效應(yīng)--------法拉第效應(yīng)、克爾效應(yīng)等磁電效應(yīng)--------霍耳(Hall)效應(yīng)、磁阻效應(yīng)等壓磁效應(yīng)------磁致伸縮、威德曼效應(yīng)等約瑟夫效應(yīng)、核磁共振等§0.1新型傳感效應(yīng)二、磁光效應(yīng)1、法拉第效應(yīng)--------又稱磁致旋光效應(yīng)當(dāng)線偏振光通過處于磁場(chǎng)下的透明介質(zhì)時(shí)，光線的偏振面(光矢量振動(dòng)方向)將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其偏轉(zhuǎn)角θ與磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及介質(zhì)的長(zhǎng)度L成比例關(guān)系K--是物質(zhì)的特性常數(shù)，與光波波長(zhǎng)和溫度有關(guān)?！?.1新型傳感效應(yīng)二、磁效效應(yīng)2、霍耳效應(yīng)●霍耳效應(yīng)實(shí)際上是基于洛倫茲力的效應(yīng)；KH--

6、-霍爾常數(shù)●當(dāng)電流通過半導(dǎo)體薄片時(shí)，垂直于電流方向的磁場(chǎng)B使電子向薄片的一側(cè)偏轉(zhuǎn)，從而使薄片的兩側(cè)產(chǎn)生電位差UH，§0.1新型傳感效應(yīng)三、力效應(yīng)壓電效應(yīng)、磁致伸縮、電致伸縮、壓阻效應(yīng)1、壓電效應(yīng)●當(dāng)具有壓電效應(yīng)的材料受到沿一定方向的外力作用而變形時(shí)，在某兩個(gè)表面上將產(chǎn)生極性相反的電荷?！锸⒕w★壓電陶瓷(PZT)，★高分子壓電薄膜★壓電半導(dǎo)體●常見壓電材料§0.1新型傳感效應(yīng)三、力效應(yīng)2、磁致伸縮效應(yīng)（1）磁致伸縮效應(yīng)----鐵磁體在磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生機(jī)械變形，其尺寸、大小會(huì)作相應(yīng)的伸縮?！锂?dāng)受到外磁場(chǎng)作用時(shí)，體內(nèi)各磁疇轉(zhuǎn)動(dòng)并使它們的磁

7、化方向盡量與外磁場(chǎng)相一致，導(dǎo)致磁性體沿外磁場(chǎng)方向的長(zhǎng)度發(fā)生變化。（2）磁致伸縮機(jī)理★從宏觀的角度理解，磁性材料產(chǎn)生的長(zhǎng)度變化可以看作磁性材料在外磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生了自由應(yīng)變E?！餆o外磁場(chǎng)作用時(shí)，磁性物質(zhì)體內(nèi)的磁疇排列雜亂無章，磁化均衡；§0.1新型傳感效應(yīng)三、力效應(yīng)3、飽和效應(yīng)（1）在高分子核磁共振吸收過程中，隨入射電磁波振幅的增加，高分子吸收電磁波能量逐漸減少而趨于飽和（2）飽和效應(yīng)機(jī)理★高分子核自旋吸收能量較多時(shí)，來不及轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生飽和效應(yīng)?！锖俗孕虼艌?chǎng)作用而能級(jí)分離，吸收外加電磁波能量使其能級(jí)上升發(fā)生核磁共振§0.1新型傳感效應(yīng)四、化

8、學(xué)效應(yīng)表面吸附效應(yīng)、可頓效應(yīng)、飽和效應(yīng)、電泳效應(yīng)、彼德效應(yīng)等1、吸附效應(yīng)●金屬氧化物的半導(dǎo)體陶瓷材料接觸氣體時(shí)，在特定溫度下，材料吸附氣體分子，分子表面和氣體分子之間發(fā)生電子交換，使得半導(dǎo)體材料的表面電位、