控制電子學期末報告感測器相關元件介紹班級: 系統三甲組員: 陳信榮 49839054(上台報告) 賴煜達 49839055(製作報告)

控制電子學期末報告感測器相關元件介紹班級: 系統三甲組員: 陳信榮 (上台報告) 賴煜達 (製作報告)

目錄內容………………………………p.3 溫度感測器………………………p.4 壓力感測器………………………p.7
CMOS圖像感測器…………………p.18 心得………………………………p.20 參考文獻…………………………p.21

內容內容介紹應用在生活上應用的感測器各種不同類型的感測器

溫度感測器(DS1821溫度感測IC)(1/2) DS1821( 溫度範圍為-55度～+125度 ) 工作模式：單線模式及恆溫器模式。
單線模式: 由DQ腳將感測到的溫度用串列方式輸出。恆溫模式: 可設定高溫(高電位)，低溫(低電位)。

DS1821有四個內部暫存器(2/2) TH暫存器、TL暫存器、溫度測量結果暫存器、狀態暫存器。 TH暫存器用來儲存設定的高溫值。
溫度測量結果暫存器用來儲存測量溫度轉換後的結果。狀態暫存器用來紀錄DS1821的動作、狀態以及資料。

圖1:DS1821接腳圖

壓力感測器(1/3) 用於測量液體與氣體，工作時將壓力轉換為電信號輸出。圖2:壓力感測器

壓力感測器可以分為四種(2/3) 絕對壓力感測器：錶壓力感測器：量測流體，也就是相對於真空壓強下的壓強。
可以量測某一特定的位置，相對大氣壓，應用於胎壓計。圖3:絕對壓力感測圖

(3/3) 真空壓力感測器：壓差計：用來量測小於一大氣壓的壓強。用來量測二個壓強之間的壓強差，應用於量測濾油器兩端的壓力差。
壓差計：用來量測二個壓強之間的壓強差，應用於量測濾油器兩端的壓力差。圖4:壓差感測圖

註釋: 大氣壓力的單位為 torr: torr = 1 mm Hg = N/m2 ( 毫米汞柱，為壓力單位，通常用於測量大氣壓力）

紅外線感測器(1/3) 溫度高於絕對溫度(-273度)的物體會輻射著紅外線，這種現象稱為熱輻射。
兩個部份來構成前端，一個紅外線LED和一個光學感測器。電壓為3~15V，使用溫度範圍-10度~+50度。

紅外線感測器感測元件(2/3) 紅外線LED針對感測物體發射一束紅外線訊號，部份訊號反射回來後，再經由紅外線CMOS光感測器進行偵測。
圖5:紅外線感測圖

應用(3/3) 電腦鼠：　經由紅外線感測器偵測自己的位置和迷宮環境，偵測迷宮牆面的感測器對於正確行走路線是很重要。圖6:紅外線分佈圖

圖7:紅外線感測器

超音波感測器(1/2) 超音波是指頻率超越人耳可聽範圍的頻率（約 20KHz以上）。單一發射型：
只使用超音波發射器來完成，通常被使用於利用音波震動來達到效果的設備。動作原理: 有超音波訊號進入時，使振動子產生振動，壓電元件受到振動會產生電壓差。

應用(2/2) 超音波洗衣機當超音波傳入液體中時，在液體裡以每秒數萬次反覆的振動中，就產生無數的微細氣泡，衝擊附著在清洗物上的污漬，達到全面清洗的效果。圖8:超音波洗衣機工作圖

圖9:超音波感測器(單一發射型)

CMOS圖像感測器(1/2) 互補式金氧半導體，是一種積體電路製程，可在矽晶圓上製作出PMOS和NMOS元件，特性上為互補性。
互補金屬氧化物半導體是一種晶片。具有在電晶體需要切換開關時才需耗能的優點。接收外界光線後轉化為電能，再透過轉換器(ADC) 將獲得的影像訊號轉變為數位訊號輸出。

應用(2/2) 任天堂遊戲機Wii的遙控器。紅外線來檢測與電視畫面的位置關係的功能，Wii 遙控器指向電視畫面後，感測塢兩端的發光點被 CMOS圖像感測器捕捉。圖10: CMOS圖像感測器

心得在生活上有好多產品都跟感測器有關，表示感測器非常普及化，也帶來便利，在製作報告過程中，也了解到許多感測器,每個感測器應用的方向及功能。

參考文獻 1. 感測器感溫電阻介紹 2. 壓力感測器介紹 3. TOSHIBA 感測器介紹 4. 綜元公司感測器介紹 5. 超音波感測介紹 6. 國立清華大學方維倫教授 CMOS MEMS 介紹

7. OMRON感測器介紹 http://www. omron. com. tw/product. asp. ID=2&LEVEL=1 8
7. OMRON感測器介紹 8. 擎傑公司感測部分 9. 串列式溫度感測器DS1821的使用與探究 DS1821介紹

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