传感器的使用.ppt

北京四中龙门网络教育技术有限公司 Beijing Etiantian Net Educational Technology Co.,Ltd etiantian * 让更多的孩子得到更好的教育 传感器的简单应用 （一）传感器简介 1、什么是传感器 传感器又称探测器或变换器，是利用物理、化学和生物学某些效应和原理，按照一定制造工艺研制出来和获取信息的器件 。 它不主动对环境做影响。 （2）工作原理 将所感受到的物理量转换成便于测量的量（一般是电学量）。 （3）分类 它一般可分为光敏、热敏、声音（话筒）、力学、电磁、生物等类元件。 （4）特点 一、能大大拓宽人类的感知范围。 二、能更客观、准确地反映实际情况。 三、能更迅速地反应信息的变化。 非电量 敏感元件 传感元件 电量 信号调节转换电 路 提供电源 输出 辅 助 电 路 记录，显示，执行机构等 传感器工作原理图 热敏元件可分为电热偶、热敏电阻和二极管结电压三类。 特点： （一） 电热偶有工作温度范围大(-200~+1200℃)，性能可靠，只是使用条件要求高。 （二）热敏电阻是利用半导体锗或硅掺杂后温度对电阻率影响大的特点制成的，具有负温度系数，约以温度每上升40 ℃阻值下降一半。 工作范围为：锗 -20~80 ℃ 硅 -40~220 ℃ 工作精度：推荐在0.05 ℃ （三）二极管结电压 硅二极管的正向导通结电压在-220℃~125℃之间有-0.2mV/℃的关系，因而测量晶体管结电压变化，就可精确得到温度的变化。 工作精度：推荐在1/200 ℃ 热敏电阻R-T关系示意图 热敏二极管I-V与T关系示意图 -20℃ 20℃ 60℃ T R I 1 V 光敏元件可分为三类，光敏电阻、光敏二极管和光电二极管。 符号 光敏电阻 光敏二极管 光电二极管 特点 （1）光敏电阻一般是用CdS2为材料制造的，具有良好的光强—电阻效应，对光的响应速度约在1/5~1/10秒 。 （2）光敏二极管是用硅材料制造，具有良好的光强—饱和导通性能，对光的响应速度因工艺的不同，一般在2μs~3ns之间。 因为性能稳定和成本低，目前被广泛应用于遥控、数据传输、光电计时计数和摄像器材等领域。 （3）光电二极管是光电子效应的真空管，具有光强—饱和光电流效应，对光的反应时间在1ns以下，因体积大成本高而未能普遍使用。 同一照度下三种敏元件的伏安曲线示意图 V 0 I 光敏电阻 光敏二极管 光电二极管 力学传感器可分为压感电阻型、压力电压型和压力导通型。 特点 （1）压力导通型是最先应用的一种传感器 。 （2）压感电阻型 分机械式和压感导电材料（橡胶）型。 压感导电橡胶以制造、加工方便，价格低廉，广泛占领普通消费市场 。 机械式以高精度、高可靠性和使用领域广，在智能机械和仿生学等方面，有不可替代的位置 。 （3）压力电压型 压力电压型传感器是一种高灵敏度传感器。这种传感器可感知十万分之一牛顿的压力，据此原理制成的加速度传感器，可感知万分之一m/s2的加速度 。 加速度传感器在卫星、导弹等定位导航系统中有核心作用 。 电传感器 电传感器可分为电流，电压，电场，电势几类。 磁传感器 磁传感器分静磁（霍尔元件）和动磁（电磁感应类）。 生物传感器 生物传感器利用生物活性物质对物质单一识别能力，电化学的方法进行电信号的转换（包括化学传感器） 。 常用的功能识别物质有酶、抗体、抗原、微生物等。 有一类物体的电阻对温度很敏感，随温度的变化而变化。随温度的变化，电阻也发生较大的变化，这一类电阻，称为热敏电阻。利用电阻的这一特性，我们只要测量出电阻值，就可以知道温度值，或者反过来，我们可以认为的调节温度，来达到控制点组织的目的。 实验目的： 本实验的目的就是要研究热敏电阻的电阻值随温度变化的关系。 实验原理： 使用不同的水来调节热敏电阻的温度，并利用欧姆定律，用欧姆表测量几种不同温度下热敏电阻的电阻值。比较这几组温度值和电阻值，找出热敏电阻的电阻值随温度变化的规律。 实验器材：热敏电阻，电