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应用于定位系统中,模拟psd对准物体的过程,确定psd与物体之间的相对位置;对准物体1的中心装有一高亮度的发光二级管2,psd传感器4安装于微动。工作平台上;二极管发出的光束经过光学系统3聚焦后,将光点成像于放置在透镜焦平面上的psd 的接收光敏面上,这个光点信号经过前置放大电路5转换为电信号。然后,通过a/d采样6,送入到计算机7进行处理。从而确定psd对准物体平面上某一点的位置。当对准位置在测量范围内移动时,光斑与psd两电极间的距离发生变化,使两电极输出电流随其光斑位置的变化而变化,因此通过测定传感器两电极输出电流的大小,便可知道psd与对准物体平面上的某一点位置相对应。
工艺流程为: 清洗氧化→lto→增密→光刻磷电极区→刻蚀→注入磷→去胶→推进氧化→光刻硼电极区→刻蚀→去胶→生长薄二氧化硅→第二次光刻硼电极区→注入硼→去胶→推进氧化→刻蚀→去胶→光敏区氧化→第二次光刻光敏区→注入bf2 →去胶→退火→生长sn →光刻引线孔→刻蚀sn →刻蚀二氧化硅→去胶→反刻铝→湿法刻蚀铝→去胶→合金。 其中关键工艺点包括:低温氧化工艺、二次光刻光敏区工艺、光敏区内外电阻率比控工艺。 (1) 低温工艺。低温掺氯氧化即tca氧化工艺,其氧化层生长速率慢,厚度均匀,氯与硅不发生化学反应。生成的氧化层缺陷密度低,它克服了高温工艺氯的腐蚀问题,可以制得高质量且厚度比较薄的氧化层。这对于半导体光电位置传感器的制作非常重要,在避免高温工艺的同时在低温工艺中有更大的选择余地。
(2) 二次光刻光敏区工艺。采用此技术,在第一次光刻后去掉胶层,进行氧化层的生长,约为500 a左右;然后进行第二次光刻,透过二氧化硅层进行光敏区bf2 的离子注入。这有两个方面好处,一是可有效地保护光敏区的表面,保护二氧化硅和硅的界面;二是利用其屏蔽作用制得满足器件要求的结深。 (3) 光敏区内外电阻率比控工艺。影响高分辩率的因素有结深、边界条件及有效光敏区内外电阻率之比等。对于同一种器件结构,光敏区在一个最佳结深条件下(0.32μm) 有最大的分辩率。此时光电流大,分辩率高。最佳注入条件为:磷注入, 能量为60kev , 剂量为4e15;硼注入, 能量60kev , 剂量为1e13;光敏注入,能量为40kev ,剂量为4e13。当有效光敏区内外电阻率之比为25时,在整个光敏区域75%的范围内可得到均匀一致的位移分辨能力,这时的非线性起伏小于0.1%, pin结构可得到0.5mv/5μm 的分辨能力。
设p型层的电阻是均匀的,两电极间的距离为2l,流过两电极的电流分别为i1和i2,则流过n型层上电极的电流i0为i1和i2之和。i0= i1 i2 当光束入射到psd器件光敏层上距中心点的距离为xa时,在入射位置上产生与入射辐射成正比的信号电荷,此电荷形成的光电流通过电阻p型层分别由电极1与2输出。
这个概念我觉得看怎么理解了,这些传感器应该统属于光学传感器,你所说的三个概念相互之间都有交叉,光栅传感器里面包括,光纤光栅,透射体光栅等,也就是既有光纤的也有光电的,光纤传感器又分为功能型和非功能型,...
不是。激光位移传感器可精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化,主要应用于检测物体的位移、厚度、振动、距离、直径等几何量的测量。按照测量原理,激光位移传感器原理分为激光三角测量法和激光回波分析法,激光...
曲轴位置传感器通常安装在分电器内,是控制系统中最重要的传感器之一。其作用有:检测发动机转速,因此又称为转速传感器;检测活塞上止点位置,故也称为上止点传感器,包括检测用于控制点火的各缸上止点信号、用于控...
光电传感器
光电传感器 光纤传感器技术是伴随着光导纤维和光纤通信技术发展而形成的一门崭新 的传感技术。光纤传感器的传感灵敏度要比传统传感器高许多倍, 而且它可以在 高电压、大噪声、高温、强腐蚀性等很多特殊情况下正常工作,还可以与光纤遥 感、遥测技术配合, 形成光纤遥感系统和光线遥测系统。 光纤传感技术是许多经 济、军事强国争相研究的高新技术,它可以应用于国民经济的很多领域。 光(导 )纤 (维 )是 20世纪 70年代的重要发明之一,它与激光器、半导体探 测器一起构成了新的光学技术, 创造了光电子学的新天地。 光纤的出现产生了光 纤通信技术,特别是光纤在有线通信方面的优势越来越突出,它为人类 21世纪 的通信基础——信息高速公路奠定了基础,为多媒体通信提供了实现的必需条 件。由于光纤具有许多新的特性, 所以不仅在通信方面, 在传感器等方面也获得 了应用。微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅
位置传感器 |
1、结构特点
日产公司生产的光电式曲轴与凸轮轴位置传感器是由分电器改进而成的,主要由信号盘(即信号转子)、信号发生器、配电器、传感器壳体和线束插头等组成。
信号盘是传感器的信号转子,压装在传感器轴上。在靠近信号盘的边缘位置制作有均匀间隔弧度的内、外两圈透光孔。其中,外圈制作有360个透光孔(缝隙),间隔弧度为(透光孔占0.5。,遮光孔占0.5。),用于产生曲轴转角与转速信号;内圈制作有6个透光孔(长方形孑L),间隔弧度为60。,用于产生各个气缸的上止点信号,其中有一个长方形的宽边稍长,用于产生气缸1的上止点信号。
信号发生器固定在传感器壳体上,它由Ne信号(转速与转角信号)发生器、G信号(上止点信号)发生器以及信号处理电路组成。Ne信号与G信号发生器均由一个发光二极管(LED)和一个光敏晶体管(或光敏二极管)组成,两个LED分别正对着两个光敏晶体管。
2、工作原理
信号盘安装在发光二极管(LED)与光敏晶体管(或光敏二极管)之间。当信号盘上的透光孔旋转到LED与光敏晶体管之间时,LED发出的光线就会照射到光敏晶体管上,此时光敏晶体管导通,其集电极输出低电平(0.1~O.3V);当信号盘上的遮光部分旋转到LED与光敏晶体管之间时,LED发出的光线就不能照射到光敏晶体管上,此时光敏晶体管截止,其集电极输出高电平(4.8~5.2V)。
如果信号盘连续旋转,透光孔和遮光部分就会交替地转过LED而透光或遮光,光敏晶体管集电极就会交替地输出高电平和低电平。当传感器轴随曲轴和配气凸轮轴转动时,信号盘上的透光孔和遮光部分便从LED与光敏晶体管之间转过,LED发出的光线受信号盘透光和遮光作用就会交替照射到信号发生器的光敏晶体管上,信号传感器中就会产生与曲轴位置和凸轮轴位置对应的脉冲信号。
由于曲轴旋转两转,传感器轴带动信号盘旋转一圈,因此,G信号传感器将产生6个脉冲信号。Ne信号传感器将产生360个脉冲信号。因为G信号透光孔间隔弧度为60。,曲轴每旋转120。就产生一个脉冲信号,所以通常G信号称为120。信号。设计安装保证120。信号在上止点前70。(BTDC70。)时产生,且长方形宽边稍长的透光孔产生的信号对应于发动机气缸1上止点前70。,以便ECU控制喷油提前角与点火提前角。因为Ne信号透光孔间隔弧度为1。(透光孔占0.5。,遮光孔占0.5。),所以在每一个脉冲周期中,高、低电平各占1。曲轴转角,360个信号表示曲轴旋转720。。曲轴每旋转120。,G信号传感器产生一个信号,Ne信号传感器产生60个信号。
日产公司生产的光电式曲轴与凸轮轴位置传感器是由分电器改进而成的,主要由信号盘(即信号转子)、信号发生器、配电器、传感器壳体和线束插头等组成。
信号盘是传感器的信号转子,压装在传感器轴上。在靠近信号盘的边缘位置制作有均匀间隔弧度的内、外两圈透光孔。其中,外圈制作有360个透光孔(缝隙),间隔弧度为1。(透光孔占0.5。,遮光孔占0.5。),用于产生曲轴转角与转速信号;内圈制作有6个透光孔(长方形孑L),间隔弧度为60。,用于产生各个气缸的上止点信号,其中有一个长方形的宽边稍长,用于产生气缸1的上止点信号。
信号发生器固定在传感器壳体上,它由Ne信号(转速与转角信号)发生器、G信号(上止点信号)发生器以及信号处理电路组成。Ne信号与G信号发生器均由一个发光二极管(LED)和一个光敏晶体管(或光敏二极管)组成,两个LED分别正对着两个光敏晶体管。
信号盘安装在发光二极管(LED)与光敏晶体管(或光敏二极管)之间。当信号盘上的透光孔旋转到LED与光敏晶体管之间时,LED发出的光线就会照射到光敏晶体管上,此时光敏晶体管导通,其集电极输出低电平(0.1~O.3V);当信号盘上的遮光部分旋转到LED与光敏晶体管之间时,LED发出的光线就不能照射到光敏晶体管上,此时光敏晶体管截止,其集电极输出高电平(4.8~5.2V)。
如果信号盘连续旋转,透光孔和遮光部分就会交替地转过LED而透光或遮光,光敏晶体管集电极就会交替地输出高电平和低电平。当传感器轴随曲轴和配气凸轮轴转动时,信号盘上的透光孔和遮光部分便从LED与光敏晶体管之间转过,LED发出的光线受信号盘透光和遮光作用就会交替照射到信号发生器的光敏晶体管上,信号传感器中就会产生与曲轴位置和凸轮轴位置对应的脉冲信号。
由于曲轴旋转两转,传感器轴带动信号盘旋转一圈,因此,G信号传感器将产生6个脉冲信号。Ne信号传感器将产生360个脉冲信号。因为G信号透光孔间隔弧度为60。,曲轴每旋转120。就产生一个脉冲信号,所以通常G信号称为120。信号。设计安装保证120。信号在上止点前70。(BTDC70。)时产生,且长方形宽边稍长的透光孔产生的信号对应于发动机气缸1上止点前70。,以便ECU控制喷油提前角与点火提前角。因为Ne信号透光孔间隔弧度为1。(透光孔占0.5。,遮光孔占0.5。),所以在每一个脉冲周期中,高、低电平各占1。曲轴转角,360个信号表示曲轴旋转720。。曲轴每旋转120。,G信号传感器产生一个信号,Ne信号传感器产生60个信号。
位置传感器 |
位置传感器用来测量机器人自身位置的传感器。位置传感器可分为两种,直线位移传感器和角位移传感器。其中直线位移传感器常用的有直线位移定位器等,具有工作原理简单、测量精度高、可靠性强的特点;角位移传感器则可选旋转式电位器,具有可靠性高、成本低的优点。角位移器还可使用光电编码器,有增量式与绝对式两种形式。其中增量式码盘在机器人控制系统中得到了广泛的应用。