传感器及其工作原理精品课件.ppt

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1、第三章传感器高二年级物理备课组美国勇气号着陆火星过程大型3D视频演示光控门红外线体温计自动干手机自动感应水龙头离子感烟器一、传感器传感器：有时又被称做检测器、探测器或变换器，在智能化的机器中，它相当于人的眼、耳、鼻、舌或手指等感官，给机器提供一些必要的信息。传感器通常是把被测的非电信息，按一定规律换成与之对应的电信息的器件或装置2、工作原理：非电学量敏感元件转换器件转换电路（或电路的通断）电学量传感器各部分作用如下：敏感元件力敏元件、光敏元件、热敏元件、磁敏元件、气敏元件等。力敏元件：其特征参数随所受外力或应力

2、变化而明显改变的敏感元件。光敏元件：特征参数随外界光辐射的变化而明显改变的敏感元件热敏元件：对温度敏感的特种电阻元件。通常用铝、钨、铼钨等金属细丝制成，也有的用半导体制成。磁敏元件：特性参数随外界磁性量变化而明显变化的敏感元件。气敏元件：用半导体材料制成的对可燃气体敏感的元件。敏感元件的原理力敏元件光敏元件光敏电阻实物图.温度传感器热敏电阻磁敏元件气敏元件离子感烟器敏感元件的原理分类1：物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应。2：化学类：基于化学反应的原理。3：生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能。二氧

3、化碳传感器湿敏传感器酶传感器半导体热敏电阻的热敏特性RTo由实验数据绘出R——T图象实验结论：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而升高，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而减少。干簧管是一种磁敏的特殊开关，也称干簧继电器。它通常由两个或三个软磁性材料做成的簧片触点，被封装在充有惰性气体(如氮、氦等)或真空的玻璃管里，玻璃管内平行封装的簧片端部重叠，并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭触点。干簧管干簧管比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长；而与电子

4、开关相比，它又有抗负载冲击能力强等特点，工作可靠性很高。干簧管串联在电路中就成为一个由磁场控制的开关干簧管例1:(2011.江苏高考)美国科学家因电荷耦合器件的重要发明荣获2009年诺贝尔物理学奖。CCD是将光学量转换成电学量的传感器。下列器件可作为传感器的有（）A：发光二极管B：热敏电阻C：霍尔元件D：干电池BC例2：如图所示为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是（）A：图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B：图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C：图线1是材料化学稳定性好，测温范围

5、大、灵敏度高D：图线2是材料化学稳定性差，测温范围小、灵敏度高BD例3、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（）ABA.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值

6、电阻AC例4：如图是一个温度传感器的原理示意图，Rt是一个热敏电阻器（热敏电阻随温度的升高阻值而降低）。试说明传感器是如何把温度值转变为电信号的，电压表示数怎么变化？Vt°RtREr1、传感器的概念：五、小结：2、传感器的工作原理：3、敏感元件：（1）光敏电阻（光电传感器）（2）热敏电阻和热电阻（温度传感器）（3）电容式传感器（位移传感器）（4）霍尔元件（磁传感器）非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压

7、、电流等电学量，或转换为电路的通断。