传感器及其工作原理精品课件系列.pptVIP

设计题 ： 用如图示的电磁继电器设计一个由光敏电阻来控制路灯的实验电路。要求是：光暗时灯亮，光亮时灯灭。可供选择的器材如下：光敏电阻、学生电源、继电器、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线。（如有需要可以自行添加所需器材） e c a b 220V * 第六章 传感器 盒子里面有什么 装置? 演示实验： 小盒子的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁放到盒子上面，灯泡就发光，把磁铁移走，灯泡熄灭。 原理：当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用！ 磁信号 电路的通断 声信号 电信号 声音的转换 阅读教材第51页2、3段，思考： （1）什么是传感器？ （2）传感器的作用是什么？ 一、传感器 1、定义： 传感器是把非电学量(如位移、速度、力、磁感应强度、温度、光、声等)按一定的规律转换为电学量(如电压、电流、电阻、电容等)的元器件. 非电学量 电学量 传感器 2、工作原理： 非电学量 敏感元件 转换电路 电学量 传感器 3、特点（优点）： 易感知、易测量、易控制 各种传感器 温度传感器 火灾报警器 酒精测试仪 阅读教材52页的内容，思考问题： （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化为什么量？ 二、敏感元件 1、光敏电阻 二、敏感元件 1、光敏电阻 实物图 光照情况 受光表面暴露 受光表面遮住 电阻阻值 电阻小 电阻大 光学量 → 电阻 生活中哪些地方用到光敏电阻 例1.如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ） A．电压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大 返回 ABC 例2.如图6－1－3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 A R1 R2 信号处理系统 ? BD 阅读教材53页有关内容，思考问题： （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化为什么量？ 二、敏感元件 2、热敏电阻 2、热敏电阻 1金属热电阻： 规律：电阻随温度的升高而增大。 2热敏电阻： 规律：电阻随温度的升高而减小。 温度 → 电阻 生活中哪些地方用到热敏电阻? 例3、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（ ） A B 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 例4：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ） A.　I 变大，U 变大 B.　I 变小，U 变小 C.　I 变小，U 变大 D.　I 变大，U 变小 R1 R2 R3 A a b E r B 解析：当R2处出现火情时，该处温度升高。 R2 为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，由全电路的欧姆定律可知，路端电压减小，该电阻两端电压减小，故R3两端电压减小，所以电流表示数减小。即U减小，I减小。 提示：掌握各种元件的特性和闭合电路的动态分析是解题的关键 R1 R2 R3 A a b E r 3、霍尔元件 N M F B E I UH 霍尔电压： 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。 磁感应强度 → 电压 4、电容器 （1）测定角度θ： （2）测定液面高度h： （3）测定压力F： （4）测定位移x： 定片 动片 θ 电介质 金属芯线 导电液体 待测压力F 固定电极 可动电极 x 极板 极板 电介质 力学量 → 电容 待测压力F 固定电极 膜片电极 例5．传感器是一种采集