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第六章 传感器 1 传感器及其工作原理 自动门上端的设备是什么，它的工作原理是怎样的呢？ 1.知道什么是传感器. 2.知道什么是光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻和霍尔元件. 3.了解传感器的工作原理.（重点） 如图，小盒子A的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁B放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡就熄灭. 问：请大家推测，盒子里有什么样的装置才能出现这样的现象呢？ “干簧管” “干簧管”是一种能够感知磁场的传感器 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并能把它们按照一定的规律转换成电压、电流等电学量，或转换为电路的通断. 一、什么是传感器 传感器：非电学量→传感器→电学量 角度 位移 速度 压力 温度 湿度 声强 光照 传感器 电压 电流 电阻 电容 各种传感器 将光敏电阻和多用表的欧姆挡相连，随着光照不同，表有何变化？ 二、光敏电阻 Ω 根据演示实验思考以下问题： （1）光敏电阻的电阻率与什么有关？ （2）光敏电阻受到光照时会发生什么变化？怎样解释？ （3）光敏电阻能够将什么量转换为什么量？ （4）如图所示，随着光照强度的增加，多用表的指针将如何偏转？ 光敏电阻工作原理： 光照增强 半导体材料中的载流子（自由电 子和空穴）浓度增加 材料的电阻率减小 演示实验：将热敏电阻和多用表的欧姆挡相连，把热敏电阻放到盛水的杯中，向杯里倒入热水. 三、热敏电阻和金属热电阻 根据演示实验思考以下问题： （1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系是否相同？ （2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？ （3）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转换为什么量？ （4）随着热水倒入多少的不同，欧姆表有何变化？ （1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系不相同： 金属导体的导电性能随温度升高而降低； 半导体材料的导电性能随温度升高而变好. （2）热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差， 测量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度较差. 热敏电阻和金属热电阻的温度曲线： （3）热敏电阻和金属热电阻能够将温度这个 热学量转换为电阻这个电学量. （4）随着水温升高，多用表的指针偏角逐渐变大. 电容式位移传感器能够把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量. 插入电介质，电容增大. 霍尔元件能够把___________这个磁学量转换 为_____这个电学量. 四、霍尔元件 N M F B E I UH 霍尔元件工作原理图 (3)霍尔电压: 磁感应强度 电压 (1)材料：半导体 如砷化铟 (2)工作原理图 一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH 的变化就与B成正比.因此霍尔元件又称磁敏元件. 1.传感器的概念 2.传感器的工作原理： 3.敏感元件： （1）光敏电阻 （光电传感器） （2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器） （3）电容式传感器 （位移传感器） （4）霍尔元件 （磁传感器） 非电学量 电学量 传感器 1.如图所示为光敏电阻自动 计数器的示意图，其中R1为 光敏电阻，R2为定值电阻． 此光电计数器的基本工作原 理是（ ） A.当有光照射 R1时，信号处理系统获得高电压 B.当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压 C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 AC 2.有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（ ） A.置入热水中与不置入热水中相比，欧 姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻 B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变 化，这只元件一定是定值电阻 C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表 示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻 D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表 示数相同，这只元件一定是定值电阻 AC