傳感器及其工作原理課件

6.1傳感器及其工作原理第六章傳感器電飯鍋自動門攝像機傳感器在生活中的應用

這一切，都要歸功于現(xiàn)代傳感器技術的發(fā)展與應用。在信息技術高速發(fā)展、電子計算機廣泛應用的今天，傳感器發(fā)揮著越來越重要的作用。演示實驗磁信號電路的通斷閱讀教材第52頁2、3段，思考：（1）什么是傳感器？（2）傳感器的作用是什么？

一、傳感器1、定義：

傳感器是把非電學量(如位移、速度、力、磁感應強度、溫度、光、聲等)按一定的規(guī)律轉換為電學量(如電壓、電流、電阻、電容等)的元器件.

2、工作原理：敏感元件轉換電路電學量傳感器3、特點（優(yōu)點）：易感知、易測量、易控制物理信息化學信息生物信息各種傳感器酒精測試儀閱讀教材53頁的內容，思考問題：（1）光敏電阻的電阻率與什么有關？（2）光敏電阻受到光照時會發(fā)生什么變化？怎樣解釋？（3）光敏電阻能夠將什么量轉化為什么量？二、敏感元件1、光敏電阻1、光敏電阻材料：半導體（硫化鎘）光照情況z受光表面暴露受光表面遮住電阻阻值電阻小電阻大結論：一般隨著光照強度的增大電阻值減小。光敏電阻對光敏感。（1）特性：演示實驗實驗現(xiàn)象：光學量(光照強度)電阻思考：生活中哪些地方用到光敏電阻？（2）半導體的導電原理：半導體靠其中的載流子（自由電子和空穴）來導電。無光照射時，載流子極少，導電性性能不好；隨著光照的增強，載流子增多，導電性性能變好。閱讀教材54頁有關內容，思考問題：（1）金屬導體與半導體材料的導電性能與溫度的變化關系是否相同？（2）熱敏電阻和金屬熱電阻各有哪些優(yōu)缺點？（3）熱敏電阻和金屬熱電阻能夠將什么量轉化為什么量？

2、熱電阻與熱敏電阻2、熱電阻與熱敏電阻<1>金屬熱電阻：規(guī)律：電阻隨溫度的升高而增大。材料：金屬熱電阻是用金屬做成的RTO金屬熱電阻R-T關系示意圖熱學量（溫度）電阻演示實驗<2>熱敏電阻：規(guī)律：電阻隨溫度的升高而減小。思考：生活中哪些地方用到熱敏電阻?熱學量（溫度）電阻

材料：半導體2、熱電阻與熱敏電阻熱敏電阻R-T關系示意圖RTo演示實驗應用：火災報警器3、電容式位移傳感器電容式位移傳感器示意圖被測物體x電容器極板電介質板力學量(位移)電容原理：利用運動物體附帶的電介質板在電容器內部插入的多少來改變電容器的電容思考：下圖各個電容器傳感器各是哪種形式的傳感器？說明它們的工作原理。（1）測定角度θ：

（2）測定液面高度h：

（3）測定壓力F：

（4）測定位移x：

定片動片θ電介質金屬芯線導電液體待測壓力F固定電極可動電極x極板極板電介質力學量電容4、霍爾元件思考：1.當電流方向與磁場方向垂直時，在什么方向上出現(xiàn)了電勢差？試分析原因。2.電勢差值與哪些因素有關？試推導其值大小?NMFBEIUH返回＋＋＋＋＋＋－－－－－－工作原理演示視頻霍爾電壓：一個霍爾元件的d、k為定值，再保持I恒定，則UH的變化就與B成正比。磁感應強度電壓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換電路電學量非電學量電學量1）概念：轉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1.如圖所示，R1、R2為定值電阻，L是小燈泡，R3為光敏電阻，當照射光強度增大時，（）

A．電壓表的示數(shù)增大

B．R2中電流減小

C．小燈泡的功率增大

D．電路的路端電壓增大ABC2.如圖是一火警報警的一部分電路示意圖。其中R2為用半導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R1R2R3AabErB解析：當R2處出現(xiàn)火情時，該處溫度升高。R2

為熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小，由全電路的歐姆定律可知，路端電壓減小，該電阻兩端電壓減小，故R3兩端電壓減小，所以電流表示數(shù)減小。即U減小，I減小。提示：掌握各種元件的特性和閉合電路的動態(tài)分析是解題的關鍵R1R2R3AabEr待測壓力F固定電極膜片電極3.傳感器是一種采集信號的重要器件，如圖是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力F作用于可動膜片產(chǎn)生變形，引起電容的變化，若將電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)接成閉合電路，那么（）A．當F向上壓膜片電極時，電容將減小B．當F向上壓膜片電極時，電容將增大C．若電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化D．若電流計有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化

BC再見4.如圖6－1－3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例3、有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件分別接入如圖所示電路中A、B兩點后，用黑紙包住元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說法正確的是（）ABA.置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是熱敏電阻B.置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件一定是定值電阻C.用黑紙包住與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是光敏電阻D.用黑紙包住