传感器及其工作原理教学课件.pptVIP

1、传感器演示实验：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。请同学们推测，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。干簧管(磁簧管、舌簧管)是一种磁敏的特殊开关。它的两个触点由特殊材料制成，被封装在真空的玻璃管里。只要用磁铁接近它，干簧管两个节点就会吸合在一起，使电路导通。因此可以作为传感器用，用于计数、限位等。有一种自行车公里计，就是在轮胎上粘上磁铁，在一旁固定上干簧管构成的。装在门上，可作为开门时的报警、问候等。在“断线报警器”的制作中，也会用到干簧管。阅读教材2、3段，并回答以下问题：（1）什么是传感器（2）传感器的作用是什么？

（1）传感器：能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。（2）传感器的作用：是把非电学量转化为电学量或转换为电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。

日常生活中的传感器?电冰箱、电饭煲中的温度传感器;?空调中的温度和湿度传感器;?电视机和影碟机中的红外遥控器;?照相机中的光传感器;?汽车中油量表、速度计及倒车雷达等；?智能手机中的重力传感器；?闯红灯照相；?太阳能热水器中的温度和水量传感器；?鼠标；火灾报警器；声控灯；干手器等;?电风扇中的防倒伏开关；

角度位移速度压力温度湿度声强光照……电压电流电阻传感器电容……非电物理量敏感元件转换器件转换电路电学量

传感器的工作原理物理信息化学信息生物信息电信号敏感元件转换电路传感器

2．光敏电阻[实验演示]：实验结论：光敏电阻在被光照射时电阻发生明显变化。光照越强，电阻越小；反之越弱。光敏电阻能够将光学量转化为电阻这个电学量

半导体材料空穴、自由电子载流子：导电原理：当半导体材料受到光照或者温度升高时，会有更多的自由电子或空穴产生，于是导电性增强。

例：如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R为光敏电阻，R为定值电阻．此光电计数器的基本12工作原理是（AC）A．当有光照射R时，信号处理系统获得高电压1B．当有光照射R时，信号处理系统获得低电压1C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次

3．热敏电阻和金属热电阻阅读教材，问答问题：（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？金属导体的导电性能随温度升高而降低(温度升高电阻增大）；半导体材料的导电性能随温度升高而增强（温度升高电阻减小）。（2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？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。（3）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为什么量？热敏电阻或金属热电阻能够将热学量转化为电学量

热敏电阻R①材料：半导体②特性：热敏电阻的阻值会随着减小温度的升高而_____，具有负温度系数（还有To一种是正温度系数。如果没有说明，就当是负温度系数热敏电阻）热敏电阻R-T关系示意图温度热敏电阻和金属热电阻能够把_____这个热学量转换成为电阻这个电学量

例：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到欧姆表两端，再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（ACA．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

P54:“说一说”电容器极板x电介质板被测物体电容式位移传感器示意图电容式传感器能够把位移这个力学量转化为电容这个电学量。

4．霍尔元件IFB（1）材料：半导体，如：砷化铟NE（2）工作原理图（3）霍尔电压:MUH霍尔元件工作原理图d－－薄片厚度K－－霍尔系数其大小与元件的材料有关。电压磁感应强度霍尔元件能够把___________这个磁学量转换为____这个电学量

4．霍尔元件在霍尔效应中产生的电压叫霍尔电压已知半导体薄片的宽度为d，垂直于侧面的磁场强度大小为B，方向如图，现通入恒定电流大小为I，方向向右，导体单位体积内的载流子数为n，求上下表面的电势差，并判断那一面电势高？令：则：

小结：1、传感器的概念：非电学量电学量，或转换为电路的通断。2、传感器的工作原理：敏感元件转换电路电学量非电学量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