第三章傳感器上課

1、第三章傳感器上課第三章傳感器上課一、傳感器1定義：能感受規(guī)定的被測(cè)量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置敏感元件轉(zhuǎn)換元件2組成：傳感器由_、_和_三部分組成轉(zhuǎn)換電路3工作流程為：二、 傳感器的分類 1按被測(cè)量分類：加速度傳感器(即測(cè)量加速度的傳感器)速度傳感器位移傳感器壓力傳感器溫度傳感器、負(fù)荷傳感器、扭矩傳感器等2按工作原理分類：電阻應(yīng)變式傳感器(光敏電阻熱敏電阻)壓電式傳感器電容式傳感器渦流式傳感器動(dòng)圈式傳感器磁電式傳感器差動(dòng)變壓器式傳感器等3按能量傳遞方式分類：有源傳感器無源傳感器種類原理適用范圍溫度傳感器把溫度的高低轉(zhuǎn)變成電信號(hào)空調(diào)機(jī)、電冰箱、微波爐、消毒碗柜光電傳感器把光學(xué)量

2、轉(zhuǎn)化為電學(xué)量自動(dòng)沖水機(jī)、路燈的控制、鼠標(biāo)器、光電計(jì)數(shù)器、煙霧報(bào)警器等生物傳感器利用各種生物或生物物質(zhì)特性做成的，用以檢測(cè)與識(shí)別生物體內(nèi)化學(xué)成分的傳感器醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)，醫(yī)院中各種進(jìn)行生化分析檢驗(yàn)的儀器大多用到生物傳感器紅外線傳感器接收攜帶著信息的紅外線，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)航空攝影、衛(wèi)星遙感遙測(cè)、生命探測(cè)器、非接觸式紅外測(cè)溫儀、家電遙控器、防盜、防火報(bào)警器三、 常考的幾種傳感器第二節(jié) 傳感器一、溫度傳感器的原理一、溫度傳感器的原理溫度傳感器是一種將溫度傳感器是一種將 變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)量變化的裝置溫度傳感器的敏感元件是量變化的裝置溫度傳感器的敏感元件是 電阻電阻, ,熱敏電阻器是由熱敏電阻器是由

3、 材料制成的，它的電阻材料制成的，它的電阻阻值隨溫度的阻值隨溫度的 而變化。而變化。注意：熱敏電阻器是電阻值隨溫度變化而變化的敏感元注意：熱敏電阻器是電阻值隨溫度變化而變化的敏感元件在工作溫度范圍內(nèi)，電阻值隨溫度的升高而增加的是正件在工作溫度范圍內(nèi)，電阻值隨溫度的升高而增加的是正溫度系數(shù)溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器；電阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻器；電阻值隨溫度的升高而減小的是負(fù)溫度系數(shù)是負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻器熱敏電阻器溫度溫度熱敏熱敏半導(dǎo)體半導(dǎo)體變化變化(1)正系數(shù)熱敏電阻正系數(shù)熱敏電阻這種熱敏電阻的電阻率隨溫度升高而增大，其這種熱敏電阻的電阻率隨溫度升高而增大，其電阻隨溫度的變

4、化圖象如圖電阻隨溫度的變化圖象如圖1所示所示圖圖1圖圖2(2)負(fù)系數(shù)熱敏電阻負(fù)系數(shù)熱敏電阻這種熱敏電阻的電阻率隨溫度升高而明顯減這種熱敏電阻的電阻率隨溫度升高而明顯減小，其電阻隨溫度的變化圖象如圖小，其電阻隨溫度的變化圖象如圖2所示所示二、光電傳感器的原理二、光電傳感器的原理1半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機(jī)理決定了光半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機(jī)理決定了光敏電阻的電阻特性，不要將光敏電阻與金敏電阻的電阻特性，不要將光敏電阻與金屬電阻混淆屬電阻混淆2光照越強(qiáng)，光敏電阻的電阻率越光照越強(qiáng)，光敏電阻的電阻率越小，反之則越大小，反之則越大特別提醒特別提醒 光電傳感器是一種能夠感受光信號(hào)，并按照一定的規(guī)律光電傳感器是一種能夠感

5、受光信號(hào)，并按照一定的規(guī)律把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的器件或裝置，其敏感元件把光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的器件或裝置，其敏感元件是是 ；光敏電阻器是由金屬硫化物；光敏電阻器是由金屬硫化物 等等材料制成的，當(dāng)光照射到這些半導(dǎo)體物質(zhì)上時(shí)，它的材料制成的，當(dāng)光照射到這些半導(dǎo)體物質(zhì)上時(shí)，它的電阻率電阻率 ，阻值也隨之減小，阻值也隨之減小三、練習(xí)三、練習(xí)【例題1】2007 年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”基于“巨磁電阻效應(yīng)”開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù)，被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說法中錯(cuò)誤的是( ) A熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中B光敏電阻

6、是一種光電傳感器C電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中D電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用答案：D 1用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程，實(shí)際上就是傳感器把)光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過程，下列屬于這類傳感器的是(A紅外線警報(bào)器B走廊照明燈的聲控開關(guān)C自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器 A【例題2】題型1光敏電阻的特性【例題】(雙選)如圖 311 所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖，其中 R1 為光敏電阻，R2 為定值電阻，此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是()圖 311A當(dāng)有光照射 R1 時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B當(dāng)有光照射 R1 時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓C信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓

7、就記數(shù)一次D信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次解析：有光照時(shí)，R1 的電阻較小，電路中的電流較大，內(nèi)電壓與R2 兩端的電壓較大，R1 的電壓較?。粺o光照時(shí)，R1 的電阻較大，電路中的電流較小，內(nèi)電壓與R2 兩端的電壓較小，R1的電壓較大；物塊運(yùn)動(dòng)擋住光時(shí)，要記數(shù)一次，所以信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次答案：BD2如圖 313 所示，將多用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻 Rt(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻)的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中間若往 Rt 上擦一些酒精，表針將向_移動(dòng)；若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，表針將

8、向_移動(dòng). (填“左”或“右”)左右解析：若往 Rt 上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻 Rt 溫度降低，電阻值增大，所以電流減少，指針應(yīng)向左偏；用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，電阻 Rt 溫度升高，電阻值減小，電流增大，指針向右偏圖 313題型3 13NoImageA從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)B從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)D從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)解析從It圖象可知，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，電流逐漸增加，說明電阻逐漸減小，小球?qū)好綦娮璧淖饔昧χ饾u變大，小車做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，AB不正確在t2到t3時(shí)間內(nèi)，電流較大且恒定，說明電阻較小，且是一確定的值，小球?qū)好綦娮璧淖饔昧愣?，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，D正確答案D 壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖5(a)5(a)所示，將壓敏電阻和一