傳感器復(fù)習(xí)內(nèi)容

傳感器的應(yīng)用知識回顧霍爾元件:磁感應(yīng)強(qiáng)度非電學(xué)量電學(xué)量光敏電阻：光強(qiáng)熱敏電阻:溫度電阻電阻電壓●傳感器應(yīng)用的一般模式芝麻開門紅外線傳感器干手器指紋識別器數(shù)字游標(biāo)卡尺數(shù)字風(fēng)速儀數(shù)字式測振表熱敏式傳感器一、力傳感器的應(yīng)用-----電子秤原理分析：力電阻變化電壓形變應(yīng)變片的作用當(dāng)被測物理量作用于彈性元件上，彈性元件在力、力矩或壓力等的作用下發(fā)生變形，產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變或位移，然后傳遞給與之相連的應(yīng)變片，引起應(yīng)變片的電阻值變化，通過測量電路變成量輸出。輸出的電量大小反映被測量的大小。結(jié)構(gòu)：應(yīng)變式傳感器由彈性元件上粘貼電阻應(yīng)變片構(gòu)成應(yīng)用：廣泛用于力、力矩、壓力、加速度、重量等參數(shù)的測量二．力傳感器的應(yīng)用——電子秤（1）電子秤使用的測力裝置是什么？它是由什么元件組成的？（3）應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什么電學(xué)量？（2）簡述力傳感器的工作原理。裝置：力傳感器元件：金屬梁和應(yīng)變片

兩個應(yīng)變片的形變引起電阻變化致使兩個應(yīng)變片的電壓差變化

形變電壓

練習(xí)1.關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器的說法正確的是 （）A.應(yīng)變片是由多用半導(dǎo)體材料制成B.當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時，其電阻變大反之，變小C.傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓D.外力越大，輸出的電壓差值也越大二、聲傳感器的應(yīng)用----話筒1、動圈式話筒工作原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象聲信號電流信號NSN2、電容式話筒聲電容變化電壓工作原理：利用電容器充放電形成的充放電電流

3、駐極體話筒工作原理：由內(nèi)部的駐極體塑料膜感受聲波，原理與電容式話筒類似人們通常將話筒用于講話、演唱和錄音，并不把它當(dāng)作傳感器看待。真正作為測量應(yīng)用的一個實例是在噪聲升級上，作為控制用的一個實例是在聲控樓道燈的電路中后者使用的是駐極體話筒。三、溫度傳感器的應(yīng)用-----電熨斗（1）常溫下，上、下觸點應(yīng)是接觸的還是分離的？當(dāng)溫度過高時，雙金屬片將怎樣起作用？思考與討論（2）熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度，這是如何使用調(diào)溫旋鈕來實現(xiàn)的？電熨斗的結(jié)構(gòu)：溫度傳感器可以將溫度信號轉(zhuǎn)化為

，可由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來，從而構(gòu)成指針式溫度計或數(shù)字式溫度計。測溫儀中的測溫元件可以是___________、__________、_________等，還可以是__________等。由于電信號可以

輸送，因此應(yīng)用溫度傳感器可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離讀取溫度的數(shù)值。溫度傳感器可以把溫度轉(zhuǎn)換為電信號。測溫元件可以是熱敏電阻、金屬熱電阻、熱電偶，還可以是紅外線敏感元件等。電信號可以遠(yuǎn)距離輸送，因而溫度傳感器可以遠(yuǎn)距離讀取溫度。光傳感器的應(yīng)用——鼠標(biāo)器鼠標(biāo)中的紅外接收管就是光傳感器。鼠標(biāo)移動時，滾球帶動x、y

方向兩個碼盤轉(zhuǎn)動，紅外管接收到一個個紅外線脈沖。計算機(jī)分別統(tǒng)計

x、y兩個方向上的脈沖信號，就能確定鼠標(biāo)的位置。甲圖2乙丙

利用煙霧對光的散射來工作的火災(zāi)報警器為例，簡述其工作原理光傳感器的應(yīng)用——火災(zāi)報警器煙霧式火災(zāi)報警器的實物見圖，煙霧作上升運(yùn)動的，到達(dá)天花底下，煙感報警器通過煙發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，所以煙霧式火災(zāi)報警器安裝在天花板上。煙霧式火災(zāi)報警器的核心部件是一個光傳感器，它可以用來測量煙的濃度的，該裝置設(shè)計的時候，光束是偏離感應(yīng)器的，當(dāng)煙霧進(jìn)入到感應(yīng)室后，煙霧粒子會將部分光束散射

到感應(yīng)器上，當(dāng)煙霧的濃度逐漸加大時，就會有更多的光束被散射到感應(yīng)器上，當(dāng)?shù)竭_(dá)傳感器的光束達(dá)到一定的程度，蜂鳴器就會發(fā)出報警信號。下列器件是應(yīng)用光傳感器的是 （）A．鼠標(biāo)器 B．火災(zāi)報警器 C．測溫儀D．電子稱例題分析熱電傳感器是利用熱敏電阻的阻值會隨溫度的變化而變化的原理制成的，如各種家用電器（空調(diào)、冰箱、熱水器、飲水機(jī)、電飯煲等）的溫度控制、火警報警器、恒溫箱等。

例題：如圖是一火警報警的一部分電路示意圖。其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是（

）A.

I

變大，U變大B.

I變小，U變小C.

I變小，U變大D.

I變大，U變小R1R2R3AabEr

解：出現(xiàn)火情時溫度升高，R2減小，R總減小，I總增大，Uab減小，U并減小，IA減小，B五、傳感器可將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，起自動控制作用。如計算機(jī)鼠標(biāo)中有位移傳感器，電熨斗、電飯煲中有溫度傳感器，電視機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、空調(diào)機(jī)中有光電傳感器……10．演示位移傳感器的工作原理如右圖示，物體M在導(dǎo)軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬滑桿p，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小x。假設(shè)電壓表是理想的，則下列說法正確的是（）A．物體M運(yùn)動時，電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化B．物體M運(yùn)動時，電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化C．物體M不動時，電路中沒有電流D．物體M不動時，電壓表沒有示數(shù)03年上海理綜10B

12．用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)化為電信號的過程。下列屬于這類傳感器的是 （）

A．紅外報警裝置

B．走廊照明燈的聲控開關(guān)

C．自動洗衣機(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03年上海理綜12A如圖示，將一光敏電阻連入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開關(guān)置于Ω檔，用光照射光敏電阻時表針的偏角為θ，現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)棣取?，則可判斷（）A.θ′=θB.θ′<θC.θ′>θD.不能確定θ和θ的關(guān)系′θB電容傳感器

電容器的電容C決定于極板的正對面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個因素。如果某一物理量（如角度、位移、深度等）的變化能引起上述某個因素的變化，從而引起電容的變化，則通過測定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化，起這種作用的電容器稱為電容式傳感器。θ定片動片極板電介質(zhì)固定電極可動電極題目：隨著生活質(zhì)量的提高，自動干手機(jī)已進(jìn)入家庭，洗手后，將濕手靠近自動干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因為（）

A.改變了濕度B.改變了溫度

C.改變了磁場D.改變了電容C例1：用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動的加速度.該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個有力敏電阻組成的壓力傳感器.用兩根相同的輕彈簧夾著一個質(zhì)量為2.0㎏的滑塊，滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上其壓力大小可以直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出.現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動方向固定在汽車上,傳感器b在前,a在后.汽車靜止時,傳感器a、b的示數(shù)均為10N。(1)若傳感器a示數(shù)為14N，b的示數(shù)為6.0N,求此時汽車的加速度和方向?(2)當(dāng)汽車一怎樣的加速度運(yùn)動時,傳感器a的示數(shù)為零？

解：（1）以滑塊為研究對象，則：

(1)若傳感器a示數(shù)為14N，b的示數(shù)為6.0N,求此時汽車的加速度和方向?解：

(2)當(dāng)汽車一怎樣的加速度運(yùn)動時,傳感器a的示數(shù)為零？例2：唱卡拉OK用的話筒,內(nèi)有傳感器,其中有一種是動圈式的,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈,線圈處于永磁體的磁場中,當(dāng)聲波使膜片前后振動時,就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?下列說法正確的是()A.該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B.該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C.膜片振動時,穿過金屬線圈的磁通量不變D.膜片振動時,金屬線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢B例3：電容式話筒的保真度比動圈式話筒好,其工作原理如圖所示,Q是絕緣支架,M是薄金屬膜和固定電極N形成一個電容器,被直流電源充電,當(dāng)聲波使膜片振動時,電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流,當(dāng)膜片向右運(yùn)動的過程中有A.電容變大

B.電容變小C.導(dǎo)線AB中有向左的電流

D.導(dǎo)線AB中有向右的電流

1.

采用阻值為120Ω靈敏度系數(shù)K=2.0的金屬電阻應(yīng)變片和阻值為120Ω的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V，并假定負(fù)載電阻無窮大。當(dāng)應(yīng)變片上的應(yīng)變分別為1和1000u時，試求單臂、雙臂和全橋工作時的輸出電壓，并比較三種情況下的靈敏度。2.

采用阻值R=120Ω靈敏度系數(shù)K=2.0的金屬電阻應(yīng)變片與阻值R=120Ω的固定電阻組成電橋，供橋電壓為10V。當(dāng)應(yīng)變片應(yīng)變?yōu)?000u時，若要使輸出電壓大于10mV，則可采用何種工作方式（設(shè)輸出阻抗為無窮大）？3.如圖所示為一直流電橋，供電電源電動勢E=3V，R3=R4=100Ω，R1和R2為同型號的電阻應(yīng)變片，其電阻均為50Ω，靈敏度系數(shù)K=2.0。兩只應(yīng)變片分別粘貼于等強(qiáng)度梁同一截面的正反兩面。設(shè)等強(qiáng)度梁在受力后產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)?000u，試求此時電橋輸出端電壓U0。1．光電效應(yīng)有哪幾種?與之對應(yīng)的光電元件各有哪些?2．常用的半導(dǎo)體光電元件有哪些?它們的電路符號如何?3．試述光敏二極管和光敏三極管的工作原理，畫出測量電路。4．試述光敏電阻的主要參數(shù)。5.簡述以下測量電路的工作原理溫度傳感器應(yīng)用1、熱電阻溫度計的測溫原理是什么？2、什么是接觸電動勢和溫差電動勢？簡述熱電偶的工作原理。3、簡述熱電偶的基本定律。4、簡述熱電偶冷端補(bǔ)償電橋的工作原理5、非接觸式測溫方法有哪些？簡述其工作原理。14.已知分度號為S的熱電偶冷端溫度為35°C，現(xiàn)測得熱電勢為11.710mV，求熱端溫度為多少度？15.鉑電阻溫度計在100°C時電阻值為139，當(dāng)它與熱的氣體接觸時，電阻值增至281，試確定氣體的溫度。設(shè)0°C時的電阻值為100。16.將一只鉻鎳——康銅熱電偶與電壓表相連，電壓表接線端是50°C，弱電位計上讀數(shù)是60Mv，問熱電偶熱端溫度是多少？該熱電偶的靈敏度為0.08mV/°C。5.熱電偶冷端電橋補(bǔ)償電路中，當(dāng)冷端溫度變化時，由

電橋提供一個隨冷端溫度

的附加電動勢，使熱電偶回路的輸出

冷端溫度的變化而改變，達(dá)到自動補(bǔ)償?shù)哪康摹?.熱電偶中熱電勢由（）組成。

A、感應(yīng)電動勢B、溫差電動勢

C、接觸電動勢D、切割電動勢7.工程（工業(yè)）中，熱電偶冷端處理方法有（）

A、熱電動勢修正法B、溫度修正法

C、0℃恒溫法

D、冷端延長法13.現(xiàn)用一只鎳鉻—鎳硅熱電偶測某換熱器內(nèi)溫度，其冷端溫度為30°C，而顯示儀表機(jī)械零位為0°C，這時指示值為400°C，若認(rèn)為換熱器內(nèi)的溫度為430°C，對不對？為什么？正確值為多少？E（30，0）=1.203mV

鎳鉻—鎳硅熱電偶分度表工作端溫度°C400410420430440熱電動勢mV16.39516.81817.24117.66418.08814.已知分度號為S的熱電偶冷端溫度為35°C，現(xiàn)測得熱電勢為11.710mV，求熱端溫度為多少度？1.熱電動勢由兩部分電動勢組成，一部分是兩種導(dǎo)體的________電動勢，另一部分是單一導(dǎo)體的__