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(duì)外界的感覺(jué)可分為哪幾種？分別由什么器官承擔(dān)？

人體感覺(jué)

感覺(jué)器官

視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)味覺(jué)嗅覺(jué)觸覺(jué)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(jué)器官那樣感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)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(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。2.優(yōu)點(diǎn):把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后,可以很方便的進(jìn)行測(cè)量、傳播、處理和控制。一.傳感器二.傳感器的工作原理非電學(xué)量→傳感器→電學(xué)量非電學(xué)量敏感元件轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量角度位移速度壓力溫度濕度聲強(qiáng)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(shí)驗(yàn)1.特性：光照越強(qiáng)，電阻越小2.材料：一般為半導(dǎo)體。如：硫化鎘無(wú)光照時(shí)，載流子（自由電子和空穴）少，導(dǎo)電性能不好

隨著光照的的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性變好。

照相機(jī)、驗(yàn)鈔機(jī)、光控開(kāi)關(guān)、光電計(jì)數(shù)器、報(bào)警器（1）光敏電阻三、常用的敏感元件3.導(dǎo)電機(jī)理：4.作用：5.應(yīng)用：把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量例1.如圖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（）A．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)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D．信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次AR1R2信號(hào)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(kāi)水電阻值情況三.常用的敏感元件熱敏電阻:半導(dǎo)體分組實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線2.熱敏電阻

把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換成為電阻這個(gè)電學(xué)量

冰箱啟動(dòng)器、電飯鍋、電阻溫度計(jì)、報(bào)警器等金屬熱電阻化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)量范圍大、但是靈敏度差。熱敏電阻化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)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(diǎn):3.作用：4.應(yīng)用：

例2：如圖是一個(gè)溫度傳感器的原理示意圖，Rt是一個(gè)熱敏電阻器（熱敏電阻隨溫度的升高阻值而降低）。試說(shuō)明溫度變化時(shí)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(cè)的是哪個(gè)電阻的電壓？NMFBEIUHd－－薄片厚度

K－－霍爾系數(shù)把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量很小的矩形半導(dǎo)體薄片上制作四個(gè)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(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B,則M、N間出現(xiàn)霍爾電壓UH

作用：把位移這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電容這個(gè)電學(xué)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(yīng)用1、力電傳感器的應(yīng)用——電子秤聲———電磁感應(yīng)———電流當(dāng)聲波使金屬膜片振動(dòng)時(shí)，連接在膜片上的線圈（叫做音圈）隨著一起振動(dòng)，音圈在永久磁鐵的磁場(chǎng)里振動(dòng)，其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流（電信號(hào)），感應(yīng)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(gè)信號(hào)電流經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器，從揚(yáng)聲器中就發(fā)出放大的聲音。原理：電磁感應(yīng)（1）動(dòng)圈式話筒：2、聲電傳感器的應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(xué)量敏感元件轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量非電學(xué)量電學(xué)量1）概念：轉(zhuǎn)換為光學(xué)量電阻溫度電阻磁感應(yīng)強(qiáng)度電壓力學(xué)量電容小結(jié)其他應(yīng)用：1、力傳感