傳感器及其工作原理課件

新課引入：能陪你聊天的智能娃娃：多麗絲傳感器及其工作原理一.傳感器討論與交流人體對外界的感覺可分為哪幾種？分別由什么器官承擔？

人體感覺

感覺器官

視覺聽覺味覺嗅覺觸覺鼻子眼睛耳朵舌頭皮膚1.定義: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、化學成分等非電學量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流、電阻等電學量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。2.優(yōu)點:把非電學量轉(zhuǎn)換為電學量以后,可以很方便的進行測量、傳播、處理和控制。一.傳感器二.傳感器的工作原理非電學量→傳感器→電學量非電學量敏感元件轉(zhuǎn)換電路電學量角度位移速度壓力溫度濕度聲強光照傳感器電壓電流電阻電容（1）光敏電阻光照情況受光表面暴露遮蓋受光表面電阻值的情況三.常用的敏感元件演示實驗1.特性：光照越強，電阻越小2.材料：一般為半導體。如：硫化鎘無光照時，載流子（自由電子和空穴）少，導電性能不好

隨著光照的的增強，載流子增多，導電性變好。

照相機、驗鈔機、光控開關(guān)、光電計數(shù)器、報警器（1）光敏電阻三、常用的敏感元件3.導電機理：4.作用：5.應用：把光照強弱這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量例1.如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻．此光電計數(shù)器的基本工作原理是（）A．當有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓C．信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計數(shù)一次D．信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數(shù)一次AR1R2信號處理系統(tǒng)

BD(2)金屬熱電阻和熱敏電阻不同溫度的水涼水溫水

開水電阻值情況三.常用的敏感元件熱敏電阻:半導體分組實驗１.特性：金屬熱電阻溫度的升高電阻增大熱敏電阻溫度的升高電阻減小RTOR-T關(guān)系示意圖1.金屬導線2.熱敏電阻

把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換成為電阻這個電學量

冰箱啟動器、電飯鍋、電阻溫度計、報警器等金屬熱電阻化學穩(wěn)定性好、測量范圍大、但是靈敏度差。熱敏電阻化學穩(wěn)定性差、測量范圍小、但是靈敏度好。(2)金屬熱電阻和熱敏電阻三.常用的敏感元件2.異同點:3.作用：4.應用：

例2：如圖是一個溫度傳感器的原理示意圖，Rt是一個熱敏電阻器（熱敏電阻隨溫度的升高阻值而降低）。試說明溫度變化時電壓表示數(shù)怎么變化？Vt°RtREr三.常用的敏感元件(2)金屬熱電阻和熱敏電阻思考方向：1.兩電阻采取什么連接方式？2.電壓表測的是哪個電阻的電壓？NMFBEIUHd－－薄片厚度

K－－霍爾系數(shù)把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量很小的矩形半導體薄片上制作四個電極E、F、M、N。1.構(gòu)造：2.霍爾電壓:

3.作用(3)霍爾元件三.常用的敏感元件如圖，EF間通入恒定電流I同時外加與薄片垂直的磁場B,則M、N間出現(xiàn)霍爾電壓UH

作用：把位移這個力學量轉(zhuǎn)化為電容這個電學量。(4)電容傳感器三.常用的敏感元件力———電阻變化———電壓第二節(jié)傳感器的應用1、力電傳感器的應用——電子秤聲———電磁感應———電流當聲波使金屬膜片振動時，連接在膜片上的線圈（叫做音圈）隨著一起振動，音圈在永久磁鐵的磁場里振動，其中就產(chǎn)生感應電流（電信號），感應電流的大小和方向都變化，變化的振幅和頻率由聲波決定，這個信號電流經(jīng)擴音器放大后傳給揚聲器，從揚聲器中就發(fā)出放大的聲音。原理：電磁感應（1）動圈式話筒：2、聲電傳感器的應用——話筒

（2）電容式話筒：聲———電容變化———電流、電壓（2）電容式話筒：聲———電容變化———電流、電壓第二節(jié)傳感器的應用雙金屬片溫度傳感器的作用：控制電路的通斷.4、溫度傳感器的應用——電熨斗

1、傳感器：2）原理：2、敏感元件：（1）光敏電阻（光電傳感器）（2）熱敏電阻（溫度傳感器）（3）霍爾元件（磁傳感器）（4）電容器（位移傳感器）非電學量敏感元件轉(zhuǎn)換電路電學量非電學量電學量1）概念：轉(zhuǎn)換為光學量電阻溫度電阻磁感應強度電壓力學量電容小結(jié)其他應用：1、力傳感