传感器及其应用1

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1、第六章传感器列举生活中的一些自动控制实例，遥控器控制电视开关；日光控制路灯的开关声音强弱控制走廊照明灯开关；自动门安检门等音乐茶杯：茶杯平放桌上时，无声无息，提起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。怎么回事问题引入？音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐茶杯受光照强度的控制。光照变化（光强变化）光照时光敏电阻阻值减小电路接通，音乐响起。传感器的定义：传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电

2、压、电流等电学量，或转化为电路的通断。传感器的作用：传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。非电学量→传感器→电学量角度位移速度压力温度湿度声强光照传感器电压电流电阻电容非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量传感器的工作原理：光电传感器机油压力传感器超声波传感器常见传感器电子秤离子感烟器明火探测器温度传感器湿度传感器1、干簧管：是一种能够感知磁场的传感器常见制作传感器的元件磁感应强度的变化簧片的磁化和去磁电路的通断干簧继电器的应用事例：实验电源的过载保护(无需保险丝)防盗报警

3、器报警器里面用了一个干簧管，干簧管可以感知磁场而接通或断开电路。2、光敏电阻演示实验：将光敏电阻和多用表的欧姆档相连，随着光照不同，表有何变化？（1）随着光照强度的增加，多用表的指针偏角逐渐变大。表明光敏电阻的电阻率与光照强度有关。光敏电阻受到光照时电阻会变小（2）光敏电阻是一种用硫化镉半导体材料做成的，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照增强，载流子增多，导电性能变好。（3）光敏电阻能够将光学量转化为电阻这个电学量。Ω例1、如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本

4、工作原理是（）A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次AC热敏电阻的阻值会随着温度的升高而____减小１）特性：热敏电阻能够把温度这个热学量转换成为电阻这个电学量金属热电阻化学稳定性好、测量范围大、但是灵敏度差。3）应用：电阻温度计、报警器等2）异同点:金属热电阻的阻值会随着温度的升高而_____增大热敏电阻化学稳定性差、测量范围小、但是灵敏度好。3．热敏电阻和金属热电阻V例题2、如图是一个温度

5、传感器的原理示意图,Rt是一个热敏电阻器。试说明传感器是如何把温度值转变为电信号的。RtR温度升高或降低导致Rt阻值发生变化，使电路中电流也发生变化，导致R上的电压也发生改变，因此电压表读数将会发生变化，从而就将温度的化转变为电信号。思考方向：1、两电阻采取什么连接方式？2、转变的电信号应该是哪个电学量？3、电压表测的是哪个电阻的电压？例题3如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的

6、变化情况是（）A.I变大，U变大B.I变小，U变小C.I变小，U变大D.I变大，U变小R1R2R3AabErB4、电容式位移传感器电容式位移传感器能够把物体_____这个力学量转换为_____这个电学量位移电容电容式位移传感器示意图被测物体x电容器极板电介质板（1）测定角度θ（2）测定液面高度h（3）测定压力F（4）测定位移x定片动片θ电介质金属芯线导电液体待测压力F固定电极可动电极x极板极板电介质（4）、其他电容式传感器例题4随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加

7、热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作，是因为（）A.改变了湿度B.改变了温度C.改变了磁场D.改变了电容D（1）材料：半导体如：砷化铟（2）工作原理图NMFBEIUH霍尔元件工作原理图（3）霍尔电压:K为比例系数，称为霍尔系数其大小与元件的材料有关。一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH的变化就与B成正比。因此霍尔元件又称磁敏元件。霍尔元件能够把___________这个磁学量转换为____这个电学量磁感应强度电压5.霍尔元件例题5、如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚

8、度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况．以下说法中正确的是()A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，UH将变大B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应