光电压传感器：什么是压电电压传感器？看完你就知道了

压电材料作为感知电力设备放电、振动等信号的关键材料，在电力设备振动监测、放电检测、探伤、温度测量、电压传感等领域得到广泛应用。
压电材料在压电传感器件中的应用多种多样，其核心在于机械能和电能的相互转换：压电材料受机械振动（压电振动传感器）、声波传导（压电声传感器）等机械外力作用时晶格形变，引起极化状态的变化，输出传感电信号，或通过对压电材料受电场作用产生的形变进行测量来反映电场大小（压电电压传感器）。
压电电压传感器工作原理如图1所示，其主要基于逆压电效应，将施加于压电材料上的电信号转换为位移或者形变信号，再进一步通过其他方式进行检测，进而实现对电压信号的量测。
图1 压电电压传感器检测示意图
压电电压传感器可分为基于应力检测的压电电压传感器、基于光检测的压电电压传感器和基于电容值检测的压电电压传感器。
1 基于应力检测的压电电压传感器
压电电压传感器研究早期，K.Kawamura等使用压力传感器对压电材料的电致应变进行检测，如图2所示。检测电压峰值可达26kV，测量误差小于2%，频率测量范围0~2.5kHz。但此类传感器检测范围和精度易受附加压力传感器限制，且需额外电源供电，增加了电压传感器的复杂性，难以满足新型传感器小型化、无源、抗干扰能力强等要求，实际应用困难。
图2  基于应力检测的压电电压传感器
2 基于光检测的电压传感器
相比于基于应力检测，通过利用无源光学器件测量压电材料形变更为便捷。K.M.Bohnert等将石英压电晶体与双模光纤联用，通过检测光纤中的相干光相位变化对压电材料形变进行测量，频率测量范围50Hz~11kHz，测量电压高达520kV，但其设备体积较为庞大；另有研究人员联用PZT等高压电性能陶瓷多晶与光栅器件，将难以准确测量的压电材料形变转换为光栅中心波长变化进行检测，有效提高了测试精度。
G. Fusiek等使用多个厚度为4mm的PZT压电陶瓷片构成叠层结构，以放大压电陶瓷在同等电压下的位移大小。传感器最大量程5kV，频率测量范围50Hz~20kHz。研究者采用外加铝制结构对压电陶瓷到光纤光栅的位移进行传递，减小了对单个压电陶瓷片厚度的要求，但位移的多次传递可能引入额外的测量误差。
3 基于电容值检测的电压传感器
此外，Xue Fen等将两层极化方向相反、两端固定的PVDF压电薄膜叠加成电容的上电极，外加固定的电容下电极组成压电式电压传感器。当外加电场变化时，PVDF薄膜发生弯折电容极板结构变化，导致电容值发生变化，通过实时测量电容值来反推外加电场的信息。
尽管压电聚合物薄膜（PVDF）在厚度方向的伸缩振动谐振频率远高于普通压电陶瓷，可获得接近10MHz宽频带响应和22kV/cm的测量量程，但由于其压电系数远远小于普通的压电陶瓷，形变通常在nm级，即使使用光学器件也很难对其检测，因此使用PVDF进行电压/电场传感研究的难点在于将微纳级形变转换为其他可测、易测的物理量。
本文编自2021年第7期《电工技术学报》，论文标题为“压电材料与器件在电气工程领域的应用”，作者为姚睿丰、王妍 等。
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光电压传感器：光学电压传感器

摘要：

一种电压传感器,包括两根光学传感光纤(10a,10b)和控制单元(1).该传感光纤(10a,10b)传送第一模式和第二模式的光,其被正交地极化,在该两个模式之间的双折射率取决于待测电压.控制单元适配于产生对于传感元件中的两种模式的光并且用于测量在该两种模式之间所遭受的相位延迟.在控制单元(1)和传感光纤(10a,10b)之间布置了45°法拉第旋转器(9).该法拉第旋转器(9)允许将传感光纤及其相关部件的行为转换成具有偏振—旋转的反射的磁光电流传感器的行为,该电流传感器反过来允许使用为光学陀螺仪和电流传感器而开发的高级测量技术.

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光电压传感器：光照传感器

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光照传感器
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光照传感器是一种传感器，用于检测光照强度，简称照度，工作原理是将光照强度值转为电压值，主要用于农业林业温室大棚培育等。
中文名
光照传感器
工作电压
DC5～24V（电压型）
原    理
将光照强度值转为电压值
用    途
用于农业林业温室大棚培育等
目录
1
简介
2
测量对象
3
光照范围
?
自然光照的范围
?
人工光照的范围
4
常用选型举例
光照传感器简介
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设面元dS 上的光通量为dΦ，则此面元上的照度E为：E=dΦ/dS 。照度的单位为lx（勒克斯）,也有用lux的，1lx=1lm/㎡。照度表示物体表面积被照明程度的量。
光照传感器测量对象
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自然光照，日光照射即为自然光照。人工光照，灯光照明即为人工光照。
光照传感器光照范围
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语音
光照传感器自然光照的范围
夏季在阳光直接照射下，光照强度可达6万～10万lx，没有太阳的室外0.1万～1万lx，夏天明朗的室内100～550lx，夜间满月下为0.2lx。
光照传感器人工光照的范围
白炽灯每瓦大约可发出12.56lx的光，但数值随灯泡大小而异，小灯泡能发出较多的流明，大灯泡较少，荧光灯的发光效率是白炽灯的3～4倍。寿命是白炽灯的9倍，但价格较高 但是一个不加灯罩的白炽灯泡所发出的光线中，约有30%的流明被墙壁、顶棚、设备等吸收；灯泡的质量差与阴暗又要减少许多流明，所以大约只有50%的流明可利用。一般在有灯罩、灯高度为2.0～2.4m(灯泡距离为高度的1.5倍)时，每0.37m2面积上需lW灯泡或1m2，面积上需2.7W灯泡可提供10.76lx。灯泡安装的高度及有无灯罩对光照强度影响很大。
光照传感器常用选型举例
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HA2003 光照传感器原理：采用先进光电转换模块，将光照强度值转化为电压值，再经调理电路将此电压值转换为0～2V或4～20mA产品简介高精度的光照强度测量体积小巧，IP65防护等级设计传感器结实、耐腐蚀响应速度快，<1秒可选用电压或电流输出，电流输出在长缆线传输的时候没有信号衰减采用真实太阳光标定，使光源影响最小技术规格：量 程：0～20万lx光谱范围：400～700（nm）可见光误 差：±5%工作电压：DC5～24V（电压型）DC12～24V（电流型）输出信号：0～2V、0～5V、0～10V、0～20mA 、4～20mA工作温湿度:-20℃～60℃、0～70%RH储存温湿度:-30℃～80℃、0～80%RH大气压力:80～110KPa长 度：3米最远引线长度：800米(电流型)响应时间：< 1 秒稳定时间：1秒电路密封：防水塑料壳子用途：广泛应用于农业、林业、温室大棚培育、养殖、建筑的光照测量及研究。全套产品附件： 光照传感器 光照传感器、产品使用说明书 词条图册 更多图册 解读词条背后的知识 查看全部 蓝卫 专注风采展示班组建设文化传播 米家新品·米家多模网关、光照传感器 马上即将上市的重磅新品，大家猜一猜是什么？米家多模网关，支持蓝牙，WiFi，Zigbee三大协议！靓照来咯！... 2019-10-130 云息通信技术有限公司 仓储物流中人物场景全方位实时监控方案 货物监控设备研发中，光照传感器的应用 最近，笔者在进行货物监控设备的研发工作。货物监控设备是基于最新的无线传感技术研发的产品。可以对货物运输环境中的温度、湿度、光感度进行监测。其中，光感度监测的作用就是为了预防货物在运输的过程中在不被允许的情况下被开箱。货物在运输过程中，因为是处于密闭的环境中，所以货物是处在一... 2021-06-110 IT之家 青岛软媒网络科技有限公司,优质数码领域创作者 小米发布米家光照传感器：实现自动开灯拉窗帘，售价49元 IT之家12月11日消息 今天小米发布了一款米家光照传感器，售价49元，将于双12零点开售。据介绍，米家光照传感器需搭配小米米家智能多模网关使用，可以精准检测周围环境光照强弱变化，针对不同的光照情况自动切换测量区间，提供准确的光照信息。... 2019-12-110 狸叔玩数码 优质数码领域创作者 小米公测：米家智能多模网关、光照传感器新品免费尝鲜没网也能用 前段时间，我的米家多功能网关突然不能联网了，导致米家门窗传感器等几个Zigbee设备都不能正常使用，所以看到小米米家智能多模网关和米家光照传感器招募100位体验官的公测信息后第一时间报了名。到现在也体验了一个月左右，是时候给大家汇报下整体使用感受喽，一起来看看吧。这次收到的...
2019-10-200
驱动之家
驱动之家官方帐号
众筹39元包邮 小米门窗传感器2发布：新增光照传感器
刚刚，小米商城官微放出预告，小米门窗传感器2将于8月12日10点，在小米商城、小米之家开启新品众筹，众筹39元包邮，未来零售价49元。感兴趣的可以去小米商城APP参与众筹。第一代小米门窗传感器早在2015年就发布了，搭配米家多功能网关，能够实时感知门窗开关状态，现在这款产品...
2020-08-100

光电压传感器：可见光传感器

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可见光传感器
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本词条缺少概述图，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来编辑吧！
可见光传感器，是一种敏感的电子元件。
中文名
可见光传感器
工作电压
2.4--12v
焊接温度
260摄氏度
特    性
暗电流小，低照度响应等
目录
1
参数：
2
特性：
3
应用：
可见光传感器参数：
编辑
语音
工作电压范围：2.4--12v工作温度范围：-20to + 75 摄氏度存储温度：-40to+120 摄氏度焊接温度：260摄氏度静态电流：< 5uA @<1Lux uA 可见光传感器特性： 编辑 语音 1.暗电流小，低照度响应，灵敏度高，电流随光照度增强曾线性变化2.内置双敏感源，自动衰减近红外，光谱响应接近人眼函数曲线3.内置微信号CMOS放大器、高精度电压源和修正电路，输出电流大，工作电压范围宽，温度稳定性好。4.可选光学纳米材料封装，可见光透过，紫外线截止、近红外相对衰减，增强了光学滤波效果。 可见光传感器应用： 编辑 语音 1.背光调节：电视机、电脑显示器、LED背光、手机、数码相机等。2.节能控制：室外广告机、感应照明器具、玩具。3.仪器仪表：测量光照度的仪器及工程控制。4.环保替代：替代传统光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管。