傳感器及其工作原理課件

1、歡迎各位老師蒞臨指導(dǎo)磁信號 電路的通斷干簧管：能夠感知磁場的傳感器干簧管：能夠感知磁場的傳感器一一.傳感器傳感器討論與交流討論與交流人體對外界的感覺可分為哪幾種？分別由什么人體對外界的感覺可分為哪幾種？分別由什么器官承擔(dān)？器官承擔(dān)？ 人體感覺人體感覺 感覺器官感覺器官 視覺視覺聽覺聽覺味覺味覺嗅覺嗅覺觸覺觸覺鼻子鼻子眼睛眼睛耳朵耳朵舌頭舌頭皮膚皮膚1.定義定義:指這樣一類元件：它能像人的感覺器指這樣一類元件：它能像人的感覺器官那樣感受諸如力、溫度、光、聲、官那樣感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等化學(xué)成分等 ，并能把它們按，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流、電照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電

2、流、電阻等阻等 ，或轉(zhuǎn)換為，或轉(zhuǎn)換為 。2.意義意義:可以很方便的進(jìn)行可以很方便的進(jìn)行測量測量、傳輸傳輸、處理處理和和控制控制。一一.傳感器傳感器非電學(xué)量非電學(xué)量電學(xué)量電學(xué)量電路的通斷電路的通斷3、舉例、舉例:一、傳感器一、傳感器二二. .傳感器的工作原理傳感器的工作原理非電學(xué)量非電學(xué)量傳感器傳感器電學(xué)量電學(xué)量 敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路角度角度位移位移速度速度壓力壓力溫度溫度濕度濕度聲強(qiáng)聲強(qiáng)光照光照傳感器傳感器電壓電壓電流電流電阻電阻電容電容（1）光敏電阻）光敏電阻光照情況光照情況受光表面暴露受光表面暴露 遮蓋受光表面遮蓋受光表面電阻值的情況電阻值的情況三.常用的敏感元件常用的敏感元件

3、分組實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)1.特性特性：光照越強(qiáng)，電阻越小光照越強(qiáng)，電阻越小2.材料：材料：一般為半導(dǎo)體。如：硫化鎘一般為半導(dǎo)體。如：硫化鎘無光照時，載流子無光照時，載流子（自由電子（自由電子和空穴）少，導(dǎo)電性能不好和空穴）少，導(dǎo)電性能不好隨著光照的的增強(qiáng)，載流子增隨著光照的的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性變好。多，導(dǎo)電性變好。 照相機(jī)、驗(yàn)鈔機(jī)、光控開關(guān)、照相機(jī)、驗(yàn)鈔機(jī)、光控開關(guān)、光電計數(shù)器、報警器光電計數(shù)器、報警器（1）光敏電阻）光敏電阻三、常用的敏感元件常用的敏感元件3. 導(dǎo)電機(jī)理：導(dǎo)電機(jī)理：4.4.作用：作用：5.應(yīng)用：應(yīng)用： 光照強(qiáng)弱光照強(qiáng)弱 電電 阻阻(2)金屬熱電阻和熱敏電阻金屬熱電阻和熱敏電阻不

4、同溫度的水不同溫度的水涼水涼水溫水溫水 開水開水電阻值情況電阻值情況三.常用的敏感元件常用的敏感元件熱敏電阻熱敏電阻:半導(dǎo)體半導(dǎo)體分組實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn).特性：特性：金屬熱電阻溫度的升高電阻金屬熱電阻溫度的升高電阻增大增大熱熱 敏電阻溫度的升高電阻減小敏電阻溫度的升高電阻減小RTO R-T關(guān)系示意圖1.金屬導(dǎo)線金屬導(dǎo)線 2.熱敏電阻熱敏電阻 冰箱啟動器、電飯鍋、電阻溫度計、報警器等冰箱啟動器、電飯鍋、電阻溫度計、報警器等金屬熱電阻化學(xué)穩(wěn)定性好、測量范圍大、但是靈敏度差。金屬熱電阻化學(xué)穩(wěn)定性好、測量范圍大、但是靈敏度差。熱熱 敏電阻化學(xué)穩(wěn)定性差、測量范圍小、但是靈敏度好。敏電阻化學(xué)穩(wěn)定性差、測量范圍小

5、、但是靈敏度好。(2)金屬熱電阻和熱敏電阻金屬熱電阻和熱敏電阻三.常用的敏感元件常用的敏感元件2.異同點(diǎn)異同點(diǎn): 4.應(yīng)用：應(yīng)用： 例例1：如圖是一個溫度傳感器的原理示意圖，：如圖是一個溫度傳感器的原理示意圖，Rt是是一個熱敏電阻器（熱敏電阻隨溫度的升高阻值而降一個熱敏電阻器（熱敏電阻隨溫度的升高阻值而降低）。試說明傳感器是如何把溫度值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕停?。試說明傳感器是如何把溫度值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕模妷罕硎緮?shù)怎么變化？的，電壓表示數(shù)怎么變化？VtRtRE r三.常用的敏感元件常用的敏感元件(2)金屬熱電阻和熱敏電阻金屬熱電阻和熱敏電阻思考方向：思考方向：1.兩電阻采取什么連接方式？兩電阻采取什么連

6、接方式？2.電壓表測的是哪個電阻的電壓？電壓表測的是哪個電阻的電壓？延伸：延伸：如果將熱敏電阻換成光敏電阻呢？如果將熱敏電阻換成光敏電阻呢？NMFBEIUHdkUHIBd薄片厚度薄片厚度K霍爾系數(shù)霍爾系數(shù)很小的矩形很小的矩形半導(dǎo)體半導(dǎo)體薄片上薄片上 制作四個電極制作四個電極E、F、M、N。1.構(gòu)造：構(gòu)造： 2.霍爾電壓霍爾電壓: : 3.3.作用作用(3)(3)霍爾元件霍爾元件三.常用的敏感元件常用的敏感元件如圖，如圖，EFEF間通入恒定電流間通入恒定電流I I同時同時外加與薄片垂直的磁場外加與薄片垂直的磁場B,B,則則M M、N N間出現(xiàn)霍爾電壓間出現(xiàn)霍爾電壓U UH HDES(4)(4)電

7、容電容傳感器傳感器三.常用的敏感元件常用的敏感元件 作用：作用： 位移位移 電容電容例例2.設(shè)計題設(shè)計題 ：用如圖示的電磁繼電器設(shè)計一個由光敏電阻來控制路燈用如圖示的電磁繼電器設(shè)計一個由光敏電阻來控制路燈的實(shí)驗(yàn)電路。要求是：光暗時燈亮，光亮?xí)r燈滅?？晒┑膶?shí)驗(yàn)電路。要求是：光暗時燈亮，光亮?xí)r燈滅?？晒┻x擇的器材如下：光敏電阻、學(xué)生電源、繼電器、滑動選擇的器材如下：光敏電阻、學(xué)生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線。變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線。一一.傳感器：傳感器：二二.工作原理：工作原理：三三.常見敏感元件：常見敏感元件：（1）光敏電阻光敏電阻 （光電傳感器光電傳感器）（2）熱敏電阻熱敏電阻 （溫度傳感器溫度傳感器）（3）霍爾元件霍爾元件 （磁傳感器磁傳感器）（4）電容器電容器 （位移傳感器位移傳感器）非電學(xué)量非電學(xué)量敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量電學(xué)量非電學(xué)量非電學(xué)量 電學(xué)量電學(xué)量轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為小結(jié)小結(jié)作業(yè)：作業(yè)： 1觀察與思考：日