传感器的应用12.ppt

复习问题 请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物理量转化为电学量的元件？ 膜片接收到声波后引起振动，连接在膜片上的线圈随着一起振动，线圈在永磁体的磁场里振动从而产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，振幅和频率的变化都由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。 演示实验： 按照如图所示的连接驻极体话筒的工作电路，话筒的输出端经过隔直电容接到示波器。对着话筒喊话，观察示波器的荧光屏上的波形，再用另外一人同样对话筒喊话，比较两次声音产生的波形有什么不一样。 温度传感器的另一应用——电冰箱的温控装置 自动控温原理 如图所示是某种电冰箱内温度控制器的结构，铜制的测温泡1、细管2和弹性金属膜盒3连通成密封的系统，里面充有氯甲烷和它的蒸汽，构成了一个温度传感器，膜盒为扁圆形，右表面固定，左表面通过小柱体与弹簧片4连接，盒中气体的压强增大时，盒体就会膨胀，测温泡1安装在冰箱的冷藏室中。5、6分别是电路的动触点和静触点，控制制冷压缩机的工作，拉簧7的两端分别连接到弹簧片和连杆9上，连杆9的下端装在机箱上的轴，凸轮8是由设定温度的旋钮控制的，逆时针旋转时凸轮连杆上端右移，从而加大对弹簧7的拉力。当冷藏室里的温度升高时，1、2、3中的氯甲烷受热膨胀，弹性金属膜盒3的左端膨胀，推动弹簧片4向左转动，使5、6接触，控制的压缩机电路开始工作制冷，当温度下降到一定程度，氯甲烷受冷收缩，5、6又分开，制冷结束，直到下次温度升高再重复上述过程。 温度设定原理 将凸轮8逆时针旋转，凸轮将连杆9向右顶，使得弹簧 7弹力增大，此时要将5、6触点接通，所需要的力就 要大些，温度要高一些，即温控挡应低一些（例如1 级），顺时针旋转凸轮8，控制的温度低一些，控温 挡要高一些。 * * 6.2传感器的应用（一） 湾里一中高建华 光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。热敏 电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。 霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这 个电学量。 传感器应用的一般模式： 传感器 转换或放大电路 执行机构 仪表显示 微机系统 力电传感器的应用——电子秤 （1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由 什么元件组成的？ （2）简述力传感器的工作原理。 （3）应变片能够把什么力学量转化为什么电 学量？ 3、应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电 学量 1、电子秤的测力装置是力传感器，它是由一个金属梁和两 个应变片一起组成了测力部分。 2、在金属梁没有力的情况下，金属梁处于水平状态，梁 的上下应变片的长度没变且相等，两应变片的电阻大小 也相等，当给金属梁施加竖直向下的力时，金属梁会向 下弯曲，使得金属梁上面的应变片被拉长，电阻变大， 两端电压也变大，而下边的应变片被挤压收缩，电阻变 小，两端的电压也减小，使得两应变片两端电压值不相 等，存在差值，控制电路就通过这个差值，经过放大电 路将差值信号放大，再在显示器上显示出数字，即力F 的大小。 练习1.关于电子秤中应变式力传感器的说法 正 确的是 （ ） A.应变片是由多用半导体材料制成 B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之， 变小 C.传感器输出的是应变片上的电压 D.外力越大，输出的电压差值也越大 A B D 例1:(1)惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个系统的重要元件是加速度计。加速度计的构造和原理的示意图如图示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为m的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为S，则这段时间内导弹的加速度 （ ） A. 方向向左，大小为 k S/m B．方向向右，大小为 k S/m C．方向向左，大小为 2k S/m D. 方向向右，大小为 2k S/m 0 10 10 U P D (2)若电位器（可变电阻）总长度为L，其电阻均匀，两端接在稳压电源U0上，当导弹以加速度a沿水平方向运动时，与滑块连接的滑动片P产生位移，此时可输出一个电信号U，作为导弹惯性制导系统的信息源，为控制导弹运动状态输入信息，试写出U与a 的函数关系式。 0 10 10 U P U0 解：a=2kS/