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第六章传感器
§X6.1传感器及其工作原理
班级姓名学号
【学习目标】
1、知道什么是传感器
2、了解传感器的常用元件的特征
【自主学习
】
一、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____
_量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等____量,或转换为电路的通断。
把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
传感器一般由敏感元件和输出部分组成,通过敏感元件获取外界信息并转换____
信号,通过输出部分输出,然后经控制器分析处理。
常见的传感器有:_____、_____、_____、_____、力
传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。
二、常见传感器元件:
1、光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,无光照时,载流子极少,导电性能不
好;随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好,光敏电阻能够把_____这个光学
量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛,可以看到光线的强弱。
2、金属热电阻和热敏电阻:金属热电阻的电阻率随温度的升高而____,用金属
丝可以制作____传感器,称为_____。它能用把____这个热学量转换为__
__这个电学量。
热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而____或____。
与热敏电阻相比,金属热电阻的_____好,测温范围___,但____较差。
3、电容式位移传感器能够把物体的____这个力学量转换为___这个电学量。
4、霍尔元件能够把______这个磁学量转换为电压这个电学量
【典型例题】
例一、如图所示,将万用表的选择开关置于“欧姆”挡,再将电表的两支表笔与一热敏
电阻R的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往R上擦一些酒精,表针将
tt
向____(填“左”或“右”)移动;若用吹风机将热风吹向电阻,表针将向____(填
“左”或“右”)移动。
例二、传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器。当
待测压力F作用于可动膜片电极时,可使膜片产生形变,引起电容的变化,将电容器、灵
敏电流计和电源串联成闭合电路,那么()
A、当F向上压膜片电极时,电容将减小
B、当F向上压膜片电极时,电容将增大
C、若电流计有示数,则压力F发生变化
D、若电流计有示数,则压力F不发生变化
例三、如图所示,有电流I流过长方体金属块,金属块宽度为d,高为b,有一磁感应强度
为B的匀强磁场垂直于纸面向里,金属块单位体积内的自由电子数为n,试问金属块上、
下表面哪面电势高?电势差是多少?(此题描述的是著名的霍尔效应现象)
【针对训练
】
1、简单的说,光敏电阻就是一个简单的_____传感器,热敏电阻就是一个简单的_
____传感器。
2、为解决楼道的照明,在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路的相接。当楼道内有走
动而发出声响时,电灯即与电源接通而发光,这种传感器为____传感器,它输入的是
____信号,经传感器转换后,输出的是____信号。
3、如图所示,是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在
导电液体中,导线芯和导电液构成电容品的两极,把这两极接入外电路中的电流变化说明
电容值增大时,则导电液体的深度h变化为()
A、h增大
B、h减小
C、h不变
D、无法确定
3、如图所示,R为定值电阻,R为热敏电阻,L为小灯泡,
12
当温度降低时()
A、R1两端的电压增大
B、电流表的示数增大
C、小灯泡的亮度变强
D、小灯泡的亮度变弱
4、如图所示,为一种测定角度的传感器,当彼此绝缘的金属板构成
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