传感器的简单应用.pptxVIP

传感器的简单应用 2005年5月; 传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）转换成易于测量、传输、处理的电学量（如电压、电流、电容等）的一种组件，起自动控制作用。一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，如： ;（1）测物体的质量;例1：图3-59甲是某同学在科技活动中自制的电子秤原理图，利用电压表的示数来指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零．设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为Ｒ０，弹簧劲度系数为k，若不计一切摩擦和其他阻力． 图3-59 (1)试推出电压表示数Ｕx与所称物体质量m的关系式； (2)由(1)计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为了使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在图3-５９乙的基础上完成改进后的电路原理图，并推出电压表示数Ｕｘ与待测物体质量m的关系式． ;5．(1)设变阻器的上端到滑动端的长度为ｘ，据题意得ｍｇ＝ｋｘ， Ｒx＝（ｘ／Ｌ）Ｒ， Ｕx＝（Ｒx／Ｒx＋Ｒ0＋ｒ）Ｅ．得：Ｕx＝（ｍｇＲＥ／ｍｇＲ＋ｋＬ（Ｒ0＋ｒ））．（2）电路如图13所示，则 ｍｇ＝ｋｘ，Ｒx＝（ｘ／Ｌ）Ｒ，Ｕx＝（Ｅ／Ｒ0＋Ｒ＋ｒ）Ｒx，则Ｕx＝（ｇＲＥ／（Ｒ0＋Ｒ＋ｒ）ｋＬ）ｍ．;（2）测物体加（角）速度 ;角速度计; 例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，沿导弹长度方向按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。1.设某段时间内导弹沿水平方??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;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。;（3）测 力;（4）测 位 移;2。热电传感器 ;３.光电传感器 ;4.声电传感器 ;5.电容式传感器 ;图丙是测量 的电容式传感器，原理是 。 ;题目：随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作，是因为 （ ） A. 改变了湿度 B. 改变了温度 C. 改变了磁场 D. 改变了电容 ;6.电感传感器 ; 为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图所示的装置，它是由一块安装在列车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量仪组成的（测量仪未画出）。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度。假设磁体端部磁感强度为B=0.004T，且全部集中在端面范围内，与端面垂直，磁体宽度与线圈宽度相同，且都很小，线圈匝数n=5，长L=0.2m，电阻0.4Ω（包括引线电阻），测试记录下来的电流—位移如图所示。试求： ⑴在离O（原点）30m，130m处列车的速度v1和v2的大小 ⑵假设列车是匀变速运动，求列车加速度的大小;i /A;例、 用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。可供选择的器材如下：热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。;练习、