半导体指纹传感器比较

半导体指纹传感器比较

一、指纹识别传感器的类型

指纹识别传感器根据采集原理的不同可分为如下几种：

第一代：光学传感器。光学传感技术可以说是扫描仪的缩小版。使用时，用户将手指按在扫面设备的玻璃表面，光源光线照射到压有指纹的玻璃表面形成反射光线，反射光线再经过凸镜聚焦后由光电图像传感器去捕获成像，并对比资料库看是否一致。由于指纹的凹凸不同，形成的反射光的量也就不同。光学扫描技术发展成熟、成本低廉，耐用性也不错，因而成为早期指纹识别技术的主流。但也存在较多缺陷：光学识别只能达到皮肤表皮层，受手指表面灰尘和油脂影响，精心复制的指模也可将系统轻松欺骗；此外光学扫描设备体积庞大、耗电量高、图像获取时间较长，无法应用于笔记本电脑，移动电话等便携式电子产品中。

第二代：电容式指纹识别传感器。得益于硅晶体电容传感器诞生，电容式指纹识别技术才出现。如图所示电容传感器包含数万个金属导体阵列，外部一层绝缘保护层。手指放上面时，金属导体阵列/绝缘层/皮肤构成相应的小电容器阵列。利用指纹的凹凸，通过对每个像素点上充放电，便可检测到指纹的纹路情况，要求绝缘保护层很薄。电容式指纹识别技术才使指纹识别真正普及开来，进入每一个电子设备。然而，它也有一定的不足，比如稳定性不如光学传感技术，另外硅晶体电容传感器很容易受到静电影响，轻则影响图像取样，重则直接损坏传感器。

第三代：生物射频式指纹识别传感器。射频传感器在电容式传感器的基础上扩展的，通过发射微量的射频信号，穿透手指的表皮层获取里层的纹路以获取信息。相比之下，射频传感技术可以排除手指表面的污垢、油脂干扰，精确度很高。

二、指纹识别传感器根据信号的采集方式又可分为划擦式和接触式（面阵式）：

划擦式（又称滑动式或刮擦式）指纹识别传感器。将手指从传感器上划过，系统就能获得整个手指的指纹。其宽度只有5mm左右，面积只有手指的1/5，手指按压上去时，无法一次性采集到完整图像。在采集时需要手指划过采集表面，对手指划过时采集到的每一块指纹图像进行快照，这些快照再进行拼接，才能形成完整的指纹图像。下图为划擦式指纹采集的过程图。这种方式使得传感器可以做小，一方面控制体积，另一方方面降低成本；但是在识别过程中手指滑动的快慢，偏左偏右等都会影响采集到指纹图象的完整性，对最终识别造成困难。在2013年10月发布的HTC ONE MAX也是一款指纹识别手机，指纹识别功能区位于手机背面摄像头下方，属于划擦式指纹识别采集方式。

接触式（一般称为面阵式）指纹识别传感器。手指平放在设备上以便获取指纹图像。一般为了获得整个手指的指纹，必须使用比手指更大的传感器，整个手指同时按压在传感器之上。

三、半导体指纹传感器比较

半导体TCS2指纹模组产品规格介绍

文档编号： 方程式 TCS2指纹模组产品规格书 2012.07

修改记录 版本号修改日期修改内容修改人V1.0 2013.7.15 初始版本

1产品概述 (1) 1.1产品外观 (1) 1.2产品安装结构特征 (2) 1.3接口定义 (2) 1.3.1与上位机通讯接口 (2) 1.3.2连接线缆类型 (2) 1.3.3J4引脚说明 (3) 1.3.4J4接口描述 (3) 2技术指标 (4) 3功能介绍 (5) 4协议描述 (6) 4.1指令包格式 (6) 4.2数据包格式 (6) 4.3应答信息描述 (7) 5实例描述 (8) 5.1中断指令 (8) 5.2查询指纹数 (8) 5.3采集图像 (9) 5.4注册指纹 (10) 5.5匹配指纹 (11) 5.6删除指纹 (11) 5.7模板传输 (12)

TCS2指纹模组产品规格书 1产品概述 TCS2面阵指纹处理模块是一种接触式单指纹识别设备，由TCS2面阵传感器和指纹处理模块构成。TCS2指纹采集模块是TCS2真皮原理的敏感器（面积型），高性能指纹对比算法等软硬件组成的联机或脱机产品，硬件部分的工作是采集指纹并将其通过USB接口传输到主机中，指纹识别任务是由安装到主机中的软件部分来完成指纹识别。该指纹仪采用最先进活体真皮指纹采集技术，精确可靠，经久耐用，性价比高、识别率高、超小体积;同时对各种类型手指适应性强，尤其对于干手指识别率高，在北方冬天有明显的优势。 产品特点 对各种困难手指指纹类型适应性强：能够灵活适应当时的手指条件,无论是干手指、湿手指、浅纹理指纹、老年手指等等都有很高的识别率，彻底解决了不理想手指指纹识别率低的问题； 对干手指指纹识别率高：特别适用与北方冬天的干手指； 登录指纹成功率高：在作登录指纹时，成功率达到99.9%； 抗静电能力强：在干燥容易起静电地区很适合 1.1产品外观

半导体温度传感器及其芯片集成技术_图文.

第12期?传感器技术? 半导体温度传感器及其芯片集成技术* 林凡,吴孙桃。郭东辉 (厦门大学,福建厦门 361005 摘要:半导体温度传感器是利用集成电路的工艺技术,将硅基半导体的温度敏感元件与外围电路集成在同一芯片上,与传统类型的温度传感器比较,具有灵敏度高、线性好、体积小、功耗低、易于集成等优点。分别介绍了双极型工艺和 CMOS工艺下的半导体温度传感器的基本设计原理,并具体提出一种CMOS型集成温度传感器设计电路。此外,还介绍了半导体温度传感器的芯片集成技术,并总结了Ic设计中出现的关键技术问题与解决方法。 关键词:半导体温度传感器;集成电路;单片系统 中图分类号:TN212.11文献标识码:A 文章编号:1002—1841(200312—0001—02 Semiconductor Temperature Sensor and its SoC Tedmology LIN Fan,、vU Sum-tao,GUO Dong-hui (Xiamen University,Xiamen 361005,China Abstract:Using IC technology,Semiconductor temperature鸵nsor caIl realize the in 嘧tion of sensing and di西tal processing func? tions on the班llne chip.G砌1删with otller traditional temperature se删娜,it has the advantages of 800d sensitivity,lineatrity,low power consumption,etc.Introducing the basic desi伊principles of semiconductor

压力传感器原理及应用-称重技术

压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电 信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。 压力传感器的种类繁多，如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感 器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器，光纤压力传感器等。 一、压阻式压力传感器 固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器，就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻，当硅膜片 受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。 压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 1、压阻式压力传感器基本介绍 压阻式传感器有两种类型：一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片，称为半导体应变片，因此 应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器，另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩 散电阻，以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。 半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同，也是由弹性敏感元件等三部分组成，所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比，最 突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍，输出信号有时不必放大 即可直接进行测量记录。此外，半导体应变片横向效应非常小，蠕变和滞后也小，频率响应范围亦很宽， 从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展，用此技术与半导体应变片相结 合，可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器，使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存 在着很大的缺点，它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级，灵敏系数随温度变化较大它的应变 —电阻特性曲线性较大，它的电阻值和灵敏系数分散性较大，不利于选配组合电桥等等。 扩散型压阻式传感器扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。单晶硅是各向异性材料，取向不同时特性不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电阻膜片。 利用半导体压阻效应，可设计成多种类型传感器，其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本 型式。 硅压阻式压力传感器由外壳、硅膜片（硅杯）和引线等组成。硅膜片是核心部分，其外形状象杯故名硅杯，在硅膜上，用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻，经蒸镀金属电极及连线，接成惠斯登电桥 再用压焊法与外引线相连。膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔，另一侧是低压腔，通常和大气相连，也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时，膜片发生变形，产生应力应变，从而使扩散电阻的电阻值发 生变化，电桥失去平衡，输出相对应的电压，其大小就反映了膜片所受压力差值。

Suprema指纹识别算法介绍

Suprema指纹识别算法介绍 产品名称：Suprema指纹识别算法介绍 产品型号：OTA750采用的指纹算法 产品分类：Suprema指纹识别算法介绍 详细介绍： OTA750彩屏指纹考勤机的指纹算法采用了世界上最可信赖的Suprema指纹识别算法，产品的稳定性、指纹的安全可靠性得到了有力的保障。 Suprema指纹识别算法介绍 Suprema拥有世界一流的指纹识别技术。Suprema解决方案的特点在于对算法拥有极强的理论背景。Suprema的指纹识别算法在世界上最值得信赖的世界指纹识别大赛 (International Fingerprint Verification Competition, (FVC2004) 上摘取冠军桂冠，在light category表现出最小的出错率，被认为是世界上最可信赖的指纹解决方案，再加上其优越的技术力量可确保客户产品及应用软件的 最佳稳定性和信赖度。 Suprema指纹识别算法比起其竞争对手拥有如下特点及优势： 最高的信赖性.指纹识别中算法可以说是左右其性能的最核心的要素。 在世界指纹识别大赛(FVC2004)中夺得了第一，被认定为世界最好的 指纹识别算法。再加上其优越的技术力量可确保客户产品及应用软 件的最佳稳定性和信赖度。 广泛适用性 卓越的支持 Suprema指纹识别算法在世界指纹识别大赛中所获得成绩 评论 FVC是世界上最大的指纹识别技术评论，也是国际性指纹识别算法大赛,隔年举行并由意大利和美国第三方组织。在最近的两届FVC2004和FVC2006，SUPREMA 指纹识别算法摘取了世界范围的最高桂冠。 成果 在FVC2004和FVC2006，Suprema的指纹识别算法在众多参赛者中脱颖而出分别在Light级别和开放级别中获取了冠军。在FVC2006，Suprema在开放级别中以7枚金牌荣获了桂冠。在FVC2004，Suprema在Light级别中以最小误差率荣获了冠军。Suprema是唯一一家赢得两项级别（开放和Light）冠军的公司，即

半导体温度传感器应用设计1 (2)

课题意义：（现实意义和理论意义） 温度是工业中非常关键的一项物理量，在农业、工业、各种高新技术的开发和研究中也是一个非常普遍和常用的 测量参数。目前，随着信息技术的发展，传感技术的广泛应用，温度测试技术已向自动化、智能化方向发展。基于此，提出了温度的数字化测量。随着人们生活水平的不断提高，数字温度计的要求也越来越高，为现代人工作、科研、生活、提供更好、更方便的设施就需要从新技术入手，一切向着数字化控制、智能化控制方向发展。本设计需要采用传感器技术与电子技术相结合。设计的数字温度计与传统的温度计相比，输出温度采用数字显示，具有读数方便，测温范围广，测温准确等重要特点。主要用于测温比较准确的场所。

1.1设计任务 利用温度传感器和单片机技术制作一个现实室温的数字温度计。测量误差为 1C0，四位LED数码显示。 1.2 设计目的 1.通过本课程设计，使学生更进一步了解有关温度传感器的工作原理﹑加工工艺相关知识。 综合应用其他先修课程的理论和实践知识，制定设计方案，确定温度传感器的型号等参数，掌握温度的检测方法。 2.通过本课程设计，使学生掌握模拟信号获取﹑传输﹑处理及检测的一般方法。 3.通过本课程设计，学生学会应用温度传感器组建一个简单测量系统，提高学生的动手能力。 4.通过计算﹑分析﹑绘图，能应用标准，规范，手册和查阅有关资料等，培养仪表设计的基本技能，为毕业设计奠定良好的基础。 1.3设计要求 参考下面的利用半导体温度传感器AD590和单片机技术设计制作一个显示室温的数字温度计的设计提示与分析。请自选另外型号的温度传感器来进行设计。 设计内容包括： 1.详细了解所选用的温度传感器的工作原理，工作特性等。 2.设计合理的信号调理电路。

压力传感器的分类及应用原理

压力传感器的分类及应用原理 教程来源：网络作者：未知点击：28 更新时间：2009-2-16 10:11:30 压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 金属电阻应变片的内部结构 如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m） 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情2、陶瓷压力传感器原理及应用 抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触。 陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40～135℃，而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度>2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将是压力传感器的发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器。 3、扩散硅压力传感器原理及应用 工作原理 被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上（不锈钢或陶瓷），使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这一

半导体传感器发展现状及其检测的重要性

8、半导体传感器发展现状及其检测的重要性 1、展望未来，传感技术的发展趋势将是：①敏感材料；半导体硅仍是半导体传感器的最重要材料-其他半导体材料将作为特殊补充材料而得到发展、②新技术、新工艺；许多新技术、新工艺如直接键合技术、牺牲层技术、多晶硅制备技术、微机械加工技术等将被J “泛应用，并将开发出多种新型传感器：③新型传感器。新型传感器将向固态化、集成化、多功能化和智能化方向发展，从而新产品不断出现，性能和质量不断提高，性能价格比大大改进．④应用、传感器与计算机相结合既能够改进传感器的测。 2、半导体传感器市场从1998年的126亿美元增长到2008年的218亿美元+MEMS传感器将成为全世界增K最快的产品之一，其可靠性、技术附加值高，市场回报率大干传统产业：传感器传感器产业是国内外公认的具有发展前途的高技术产业，它以技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。其应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。世界上传感器品种达到3万余种，美、日，英、法、德和独联体等国都把传感器技术列为国家重点开发的关键技术之一；1．发展现状和趋势目前，全世界约有40个国家从事传感器的研制、生产和应用开发，研发机构6000余家?其中以美、日、俄等国实力较强。 3、目前国际上各类半导体力敏传感器中，高精度仅占1---2％，一般精度占30％，廉价实用的低档产品占60---70％，就精度和可靠性而言，目前半导体传感器尚不及结构型传感器。半导体力敏传感器已广泛应用于工业自动化控制系统、交通运输、医疗仪表、航天、航空及家用电器领域，如美国仅1989年已有3000万只以上的半导体压力传感器用于汽车上。据初步统计，国内有数十个单位从事研制、生产各类半导体力敏传感器，分布在全国十余个省市，生产的品种有半导体应变片及各类压阻式力敏传感器两大类，产品多至几千只，少则几百只。．近年来，力敏传感器研究主要集中在微机械加工和封装技术等方面，其主要内容有：1)控制终端的腐蚀技术。国外先进的工厂能做到4英寸硅片。 4、现代工业中自动化装置的品种、类型繁多．但一般来说，它由信息获得、信息转换、信息处理、信息传送及信息执行等环节组成。在实现自动化过程中，信息的获得是极其重要的组成环节，只有精确、及时地将被控对象的各项参数检测出来，并转换成为容易传送和处理的信号，整个系统才能正常地工作。因此工程检测又是自动化技术必不可少的内容之一。

指纹传感器

题目：指纹传感器及其应用 班级：电子科学与技术 学号：080260117 080260122 姓名：廉晓洋唐辉 时间：2009.11.4

摘要 指纹是手指表面皮肤凸凹不平形成的纹路，由多种脊状图形构成。指纹特征即手指表面脊和沟组成平滑纹理模式，其随机性很强。研究表明：指纹特征具有唯一性、稳定性特点，据此可实现身份识别。 考虑到指纹表面积较小，且存在磨损，获取优质指纹图像较困难，特别在指纹脊图像中表现更明显，这样，势必会造成所采集指纹图像质量难以保障，导致自动识别指纹系统判读困难。目前开发的硅电容指纹图像传感器对获取高质量指纹图像提供了良好的技术保障，具有很好实用价值。同时，更先进的指纹图像传感器亦在研发，目的是获得足够的指纹细节，并使指纹图像达到较高分辨力，提高指纹识别准确性、可靠性。 一半导体指纹图像传感器的概况

始于1998年的半导体指纹传感器应用多种新颖技术手段实现指纹图像采集，包括半导体电容式传感器、半导体压感式传感器（其表层是富有弹性的压感介质材料，依指纹凹凸转化为相应电信号，并产生具有灰度级指纹图像）、半导体温度感应传感器（通过感应压在设备上的脊和远离设备的谷间温度差异获取指纹图像）等，其中，应用最广泛的是硅电容式指纹传感器。与光学设备多采用人工调整改善图像质量不同，半导体指纹传感器采用自动控制技术调节指纹图像像素行及指纹局部范围敏感程度，在不同环境下结合反馈信息生成高质量图像。由于提供了局部调整能力，即使对比度差的图像（如手指压得较轻的区域）也能被有效检测到，并在捕捉瞬间为这些像素提高灵敏度，生成高质量指纹图像。半导体指纹传感器优点为图像质量较好、一般无畸变、尺寸较小、易集成于各种设备。下面主要介绍常用的硅电容式指纹传感器基本原理及特性。 二原理及特性 硅电容式指纹图像传感器技术基础是电容值检测。与光学传感器扫描指纹不同，硅电容式指纹传感器通过测量传感器与手指接触／非接触所产生电流变化（电子度 量）检测有无指纹，并根据指纹峰、谷等纹理信息实现高可靠性图像搜索。

压力传感器工作原理

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最为常用的一种传感器，并广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 1、应变片压力传感器原理与应用： 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。 1．1、金属电阻应变片的内部结构：它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 1．2、电阻应变片的工作原理：金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m）

YN020L光学一体化指纹模块规格书_CN

YN020L Specification Version1.0Aug.2014 YN020L规格手册 YN020L Specification (Version1.0) 2014年8月

YN020L Specification Version1.0Aug.2014 目录 1概述 (1) 2接口定义 (3) 3硬件技术参数 (4) 4外观尺寸 (5) 4.1YN020L-XXX5X外观尺寸 (5) 4.2YN020L-XXX6X外观尺寸 (6) 4.3YN020L-XXX7X外观尺寸 (7) 4.4YN020L-XXX9X外观尺寸 (8) 5修改历史 (9)

YN020L Specification Version1.0Aug.2014 1概述 光学一体化指纹模块是将光学指纹传感器以及图像算法处理器等高度集中在一个光学指纹头里面的指纹模块。通过简单的指令控制，即可实现指纹的注册、验证与识别功能。 根据不同的光学指纹头外形尺寸，背光源以及光路结构，光学一体化指纹模块具有不同的后缀，模块的具体型号定义如下： YN020L-K235T 触摸感应功能 T：具有触摸功能 空白：没有触摸功能 外观结构，3、5、6、7和9可选 电源使能控制 2：不带使能控制 3：具有使能控制 背光源颜色 1：红色 2：绿色 3：蓝色 光路结构 P：亮背景光路结构 K：暗背景光路结构 注：用户在申请样品或者订货时，务必要根据自身的需求来确定准确的产品型号。例如，带电源使能控制和触摸感应功能，绿色背光源的暗背景指纹模块，其型号是YN020L-K235T，其余的以此类推。

YN020L Specification Version1.0Aug.2014光学一体化指纹模块主要具有如下的产品特点： ●高度一体化集成，体积小，可靠性高，外围成本低 ●高性能200M主频ARM9内核图像处理器 ●2MB的超大程序数据存储空间 ●宽广的工作电压范围：3.3V～6.5V ●超低功耗设计：小于50mA ●数据掉电保护设计，防止数据丢失 ●背光源恒流驱动 ●具有手指触摸感应功能 ●高抗震动能力

指纹传感器 FPC 1011F

FPC指纹传感器介绍： 指纹解决方案最重要的地核心部位就是---指纹传感器，传感器是整个系统优劣的基础。大部分半导体传感器实际使用性能不稳定，传感器性能的主要因素是能否保证每次都取得稳定的指纹图象，一般的半导体传感器采用直接测量法，直接探测手指信号（电场，电容）由于直接探测的信号很微弱，甚至探测不到，所以造成无法稳定取得指纹图象，也就无法分析识别指纹。 瑞典FINGERPRINT CARDS AB（简称FPC）采取了独创的反射式测量法，就象回声原理一样，我们发出的声音越大，回声就越大，这就实现了增强探测信号。保证取得稳定清晰的指纹图象，由于探测信号增强就带来了另一个好处，芯片表面的保护膜可以做得更厚（比同类厚10-25倍），拥有更厚的保护层这就意味着有更强，耐磨性（>100万次）和抗静电（大于15KV）甚至可达20KV，反之因为直接测量法探测到的信号本来就微弱，所以芯片表面的保护膜就无法做得很厚，抗静电性和耐磨性就无法达到实际需求。瑞典FPC在日本，美国，欧洲都取得了技术专利 ，关于FPC指纹传感器独特的反射式测量法FPC的信号通过的路径: 如下： 信号主动从金属外框两边发射---探测指纹信号---穿过保护层---被接收指纹信号.仅一次信号穿过保护层,减少了信号因传递而减弱，信号再经独立的晶圆体放大后经过内部的A/D转换，从而输出高质量的数字指纹图像。反射式测量法不仅提高了传感器的信号检测性能，不受保护层厚度增加而影响，并有效 防止用户直接接触内部CMOS电路，造成损坏。 FPC指纹传感器特点： 一、抗静电：大于15千伏，达到国际4 IEC 61000-4-2 标准 二|、耐磨性：超过100万次，

压力传感器原理【详解】

压力传感器原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一．压力传感器原理 一些常用传感器原理及其应用: 1、应变片压力传感器原理与应用 力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们主要介绍这类传感器。 在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。

金属电阻应变片的内部结构 1、应变片压力传感器原理 如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。 电阻应变片的工作原理 金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示： 式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω?cm2/m） S——导体的截面积（cm2） L——导体的长度（m） 我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长

基于STM32单片机开发光学指纹识别模块

基于STM32单片机开发光学指纹识别模块(FPM10A)全教程 收藏人：共同成长888 2014-05-08 | 阅：25 转：0 | 来源| 分享 基于STM32单片机开发光学指纹识 别模块(FPM10A)全教程 ? 1.平台 首先我使用的是奋斗 STM32 开发板 MINI板 光学指纹识别模块（FPM10A）

2.购买指纹模块，可以获得三份资料 1.简要使用说明 2.使用指纹模块的功能函数 3.FPM10A用户手册. 3.硬件搭建 根据使用说明：FPM 10A使用标准的串口与外界通信，默认的波特率为57600，可以与任何单片机，ARM，DSP等带串口的设备进行连接，请注意电平转换，连接电脑需要进行电平转换，比如MAX232电路。 FPM10A光学指纹模块共有5个管脚 1 为VCC 电源的正极接 3.6V – 5.5V的电压均可。 2 为GND 电源的负极接地。 3 为TXD 串口的发送。 4 为RXD 串口的接收。 5 为NC 悬空不需要使用。 奋斗板上已经有5V的管脚，可以直接供给指纹模块， 这里需要注意的是，指纹模块主要通过串口进行控制，模块和STM32单片机连接的时候，需要进行电平转换， 这样只要把这个转接板插入STM32，接上5V的电，就可以工作了，将模块的发送端接转接板的接收端，接收端接转接板的发送端。 这样，我们的硬件平台就搭建好了！ 4.模块的测试工作 模块成功上电后，指纹采集窗口会闪一下，表示自检正常，如果不闪，请仔细检查电源，是否接反，接错等。指纹模块使用120MHZ的DSP全速工作，工作时芯片有一些热，经过严格的测试，这是没有问题的可以放心使用，在不使用的时候可以关闭电源，以降低功耗。 5.现在我们要进入编程环节了 指纹模块主要是通过串口进行控制，所以这里我们需要用到单片机的串口模块。

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理

各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件，其种类最多，应用最广，发展最快。众所周知，日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化，在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B 组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向， 称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势， 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势：热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b 之间便有一电动势差△ V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图 2-1(b所示。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B 为负极。实验表明，当△ V很小时，△ V与厶T成正比关系。定义△ V对厶T 的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。

浅析光学指纹仪与电容式指纹仪的区别问题

浅析光学指纹仪与电容式指纹仪的区别问题 [导读]指纹仪是利用手指指纹特征“人各不同，终生不变”的特点进行身份识别的一种电子仪器，该仪器工作原理包括采集指纹图像、提取指纹特征、保存数据和进行指纹比对四个功能。其中读取指纹图像是指纹仪最基本最重要的功能。通过利用手指指纹凹凸不平的纹形来进行成像，通常我们把凸出的纹形称为“嵴”，而凹下去的纹形成称为“峪”，而指纹采集的过程本质上是指纹成像的过程。其原理是根据嵴与峪的几何特性、物理特征和生物特性的不同，以得到不同的光学或者电流电阻反馈信号，根据反馈信号的量值利用不同算法的图像处理算法来绘成指纹图像，然后再次指纹图像基础上通过指纹识别算法软件来进行指纹特征的提取和指纹特征码的比对。 目前常用的指纹采集设备有三种，光学式、电容/电感式、生物射频式。其中，光学指纹采集器是最早的指纹采集器，是使用最为普遍的。后来电容式指纹仪也同样广泛运用到了不同的行业领域。也就对应分为了不同的产品认证系统。 1.金融柜员指纹身份认证系统 2.银行金库指纹身份认证系统 3.车辆调度指纹身份认证系统 4.公安警用指纹识别系统 5.考生指纹身份认证系统 6.驾校培训指纹管理系统 7.医疗社保指纹管理系统 8.OA办公指纹身份验证系统 9.网络指纹身份验证系统 下面是对于两种种类指纹仪的区别介绍：

一、光学指纹仪 指昂科技ZWY-010光学指纹仪在安防、社保、交通、医院、教育等领域均有广泛应用. 1.识别方式：采用活体光学式识别窗口 2.应用范围：安防系统、社保系统、银行系统、金融身份识别、考勤系统 3.产品特性：流线型的产品设计，桌面式的产品使用方式，更加人性化； 4.自主优势：独家开创3款不同指纹传感器可互换使用，更多选择。 5.硬件特点：指纹识别认证到人，安全准确、使用方便； 识别速度：超快指纹识别速度； 识别率：全球领先指纹算法，对干、湿、脏、油渍手指均可识别； 6.数据传输快捷； 轻巧设计，便于携带； 耐磨、防震抗破坏性强、抗静电干扰。 7.软件功能具备windows系统登录功能； 可用于电脑屏幕锁定； 可实现文件加密、解密； 二、电容式指纹仪 指昂ZWY-020电容式指纹仪采用目前国际领先的半导体面式指纹传感器，各项性能指标皆处于领先地位，轻触成像，操作简单、快捷，指纹图像品质清晰，有效提高识别率。为满足不同用户需求，公司提供多种通讯接口，可扩展性强，以及配套的SDK开发包，可轻松嵌入原有系统中，有效减少开发工作量。以下是指昂ZWY-020电容式指纹仪的特性说明。

关于指纹传感器的调查报告

关于指纹传感器的调查报告 指纹传感器是获取指纹图像的专用器件，用以实现指纹自动采集,在自动指纹识别系统中起着关键作用。指纹传感器是指纹图像的自动采集和生成部分，是指纹识别产品的数据输入端。绝大多数指纹传感器通过光学扫描、半导体热敏、半导体电容等三种主要传感技术采集指纹图像。 指纹传感器的发展现状 我国生物（指纹）识别技术发展相对于美国、日本要晚10-20年的时间，指纹识别产品在我国最早出现是在90年代初期，当时只是寥寥数十家，而产业化起步应该是2000年以后。 到2000年，随着移动存储设备等数码类产品的大量使用，指纹技术与数码类产品结合应用的局面才铺开，所以指纹识别产业在我国，目前仍处于形成阶段，如果说2004年之前处于从点到线的状态，那么2004年之后指纹产业开始了从线到面的发展。 早期的指纹图像采集主要运用油墨按印等物理方式,如果油墨及纸张质量有问题,或按压压力不均,或按压位置、方向差异,或手指损伤、变形等,都会导致采集的指纹图像质量不理想,进而影响该技术应用。为克服物理方式的缺点,发展光学传感器、半导体传感器、超声波传感器等对获取高质量指纹图像提供了良好的技术保障,具有很好实用价值。同时,更先进的指纹图像传感器亦在研发,目的是获得足够的指纹细节,并使指纹图像达到较高分辨力,提高指 纹识别准确性、可靠性。 指纹传感器分类、原理及优缺点： 指纹传感器按传感原理，即指纹成像原理和技术，分为光学指纹传感器、半导体电容传感器、半导体热敏传感器、半导体压感传感器、超声波传感器和射频RF传感器等。 目前指纹传感器只要分为以下几类，同时也是较为常见的指纹传感器： 1 光学指纹传感器 始于1971年的光学传感器是研究最早、应用最广泛的指纹图像传感器。其技术关键是光的全反射，手指置于加膜台板，照射到压有指纹的玻璃表面时，反射光经电荷耦合器件转换为相应电信号，并传输后端进一步处理。其中，反射光强度取决于两方面因素：压在玻璃表面指纹的脊和谷的深度、皮肤与玻璃间的油脂和水分。 由于光线经玻璃照射到谷的区域后在玻璃与空气的界面发生全反射至CCD，而射向脊的光线被脊与玻璃的接触面吸收或者漫反射到其他地方，这样，即可利用CCD将有深色脊和浅色谷构成的指纹图像转换成数字信号。当然，为获得较高质量的指纹图像，还需采用自动或手工方式调整图像亮度等。 光学指纹图像传感器优点主要表现为经历长期实用检验、系统稳定性较好、成本亦较低、能提供分辨力为500dpi的图像。能实现较大区域的指纹图像采集，有效克服大面积半导体指纹传感器价格昂贵缺点。但指纹图像采集区域较大时所需焦距亦较长，采集设备体积需随之增大，否则会导致采集的图像边缘线形发生扭曲。 该传感器局限性主要体现于潜在指印方面（潜在指印是手指在台板上按完后留下的），不但会降低指纹图像的质量，严重时，还可能导致2个指印重叠，显然，难以满足实际应用需要。此外，台板涂层及CCD阵列会随时间推移产生损耗，可能导致采集的指纹图像质量下降。 随着光学技术发展，一些新颖的技术手段亦已应用于指纹图像的采集，这样，能显著减小光学指纹传感器的体积。例如：将纤维光束垂直照射指纹表面，探测其反射光；或将含有微型棱镜矩阵的表面安装于弹性平面，手指压该表面时，脊和谷压力的不同导致微型棱镜表面改变，这种变化通过棱镜的光反射体现出来，进而实现指纹图像采集。 光学指纹传感器特有的高安全系数使得其运用极为广泛，从事该技术开发及应用的企业较多，中科院长春光机所和美国Identix是其中较突出的开发公司。目前，应用最广泛的是

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理.

各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端 或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电 动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T

指纹识别系统

指纹识别系统 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

指纹识别系统 指纹识别系统原理 指纹识别系统的组成原理。如图1-1所示。图中的学习模块负责采集用户指纹数据，对 指纹图像进行预处理，提取这些指纹的特征，作为将来的比对模板存人数据库。而识别模块则负责采集和处理指纹图像，在提取特征后与数据库中的指纹模板进行比对，然后判断是否匹配．得出结论。整个系统的核心就是图像处理、特征提取以及指纹比对。 图1-1 指纹采集与指纹图像处理方法 目前，主要的指纹采集方法有两种：一种是光学采集器；另一种是用半导体传感器。光学采集器采集指纹是通过把手指沾上油墨后按在白纸上，然后用摄像机把图像转换为电信号。光学采集受外界干扰小、采集精度较高，但是数据量较大，因此处理时问较长。而对于半导体传感器来说，手指的温度、湿度对其测量结果有影响，但是数据量不大，处理比较方便。随着半导体技术的发展，半导体传感器的成本低、体积小、方便集成等优点逐步体现，它已逐步代替光学采集器。指纹鉴定过程的第一个阶段是指纹图像的采集阶段，也就是指纹模板的录A阶段。为了初步确定图像预处理方法，我们必须首先了解指纹传感器获得的图像的尺寸和质量。根据不同的指纹传感器，我们设计不同的方案进行图像采集，并将从各个图中提出特征点储存到数据库中，来产生“活模板”，为后面的指纹鉴定做准备。 指纹图像处理是整个指纹识别过程的核心。常见的指纹图像处理包括滤波增强、二值化、细化、提取特征点四个步骤。在采集指纹图像的过程中，由于采集环境，皮肤表面的性质，采集设备的差异等各种因素的影响，采集的图像会不同程度的受到各种噪声的干扰，从而影响了采集图像的质量。所以实际的指纹图像首先通过一个滤波增强来改善图像的质量，恢复脊线原来的结构。特征提取算法的性能和其它指纹识别技术的好坏取决于输入指纹图像质量的好坏。本系统采用一种用Gabor滤波与方向滤波结合对图像进行增强的方法该方

光学式指纹识别技术

瑞丰汇科技（技术推广）所提供的各种款式『光学触控式指纹辨识』解决方案, 其主要的设计都是强调以准确、稳定和容易使用、优越的影像质量、完全的可信赖性为基础, 因此针对传统光学式的指纹辨识取像模块的优缺点,取其优点,舍其缺点, 让产品可以更容易被一般消费者接受与使用, 故而研发出独门的技术, 这个技术以光线穿过特殊设计"3D光学指压版"，由于指纹的波峰波谷与光线产生"光学3D"效应，经由 image sensor接收其指纹的光讯号，进而产生出3D影像，在搭配特有之算法，进行指纹辨识，让整个传统『厚重的光学指纹辨识模块』达到超薄的目标，这个技术本公司称为3D TouchPrint?。李先生138(光学式指纹识别技术) 23276110 优点 『3D TouchPrint?』, 对于瑞丰汇科技（技术推广）所开发的各类型之『光学触控式指纹辨识』模块, 在市场上相对于不同技术所开发出来的指纹辨识模块, 具有十大优点: 1、轻松触压, 不用学习, 使用者登录容易。 2、世界最薄面型光学式指纹辨识模块, 可应用于各种手持装置。 3、超高解像力,超低影像扭曲率, 影像信息不失真。 4、以现有CCM架构生产, 良率高, 容易大量制造。 5、特殊表面处理可解决干指头不易登录问题。

6、抗静电,耐摩擦可适用各种环境。 7、低成本, 高性能。(高性价比) 8、安全系数高,无须为登录率牺牲安全性, 并可抗2D假指纹。 9、系统安装容易─NB 随插随用无须安装Driver 10、完全与Windows兼容─兼容Amcap架构无升级版本之问题。 以上之优点, 让瑞丰汇科技（技术推广）所开发出的各种模块, 非常适合于不同应用领域之系统产品, 如: 笔记本电脑、个人计算机、AIO计算机、随身碟、电子门锁、门禁系统、人员差勤、汽车电子锁、电子收款机、网络认证、个人行动助理、智能型移动电话、智能卡、在线游戏的安全认证机制…等相关产品。