6.1传感器及其工作原理资料课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,6.1传感器及其工作原理,学习目标,1、能说出传感器的作用,2、能列举生活中常见传感器的工作原理,3、能说出金属热电阻和热敏电阻的特性,阅读课本P52回答下列问题,1、什么叫传感器？,2、传感器的作用是什么？优点是什么？,3、干簧管是什么传感器？作用？,学习目标一：传感器概念,一、传感器,1、定义：,非电学量 电学量,传感器,2、优点：,易,感知、,易,测量、,易,控制,3、干簧管：磁传感器,学习目标一：传感器概念,学习目标二：敏感元件-光敏电阻,阅读教材53-54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？,学习目标二：敏感元件-光敏电阻,1、光敏电阻电阻率：温度升高电阻率减小。,2、导电机理：自由电子和空穴。光照增强，载流子增加，所以电阻率减小。,3、将光照（非电学量）转化为电阻（电学量）,例题1、如图所示，R,1,、R,2,为定值电阻，L是小灯泡，R,3,为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ）,A电压表的示数增大,BR,2,中电流减小,C小灯泡的功率增大,D电路的路端电压增大,ABC,学习目标二：敏感元件-光敏电阻,例2.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中,R,1,为光敏电阻，,R,2,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,R,1,时，信号处理系统获得高电压,B当有光照射,R,1,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,R,1,R,2,信号处理系统,BD,学习目标二：敏感元件-光敏电阻,学习目标二：敏感元件-热敏电阻,阅读教材54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？,4、两种温度计的优缺点分别是什么？,温度传感器,学习目标二：敏感元件-热敏电阻,1、金属热电阻：,电阻随温度的升高而增大。,2、热敏电阻：,电阻随温度的升高而减小。,3、将,温度,这个非电学量,转化为,电阻,这个电学量,4、金属温度计：测温范围广但是（灵敏度较差）不精确,热敏电阻温度计：测温范围小但（灵敏度较高）较为精确,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,AC,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,例4：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R,2,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,R,2,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,R,1,R,2,R,3,A,a,b,E,r,B,学习目标二：敏感元件-霍尔元件,N,M,F,B,E,I,U,H,阅读课本55页回答下列问题：,1、判断电势高低；,2、推导霍尔电压的表达式。,3、将什么量转化为什么量？,学习目标二：敏感元件-霍尔元件,N,M,F,B,E,I,U,H,1、N板电势高；,3、将,B转化为电压,2、,（,1,）测定角度：,（,2,）测定液面高度,h,：,（,3,）测定压力,F,：,（,4,）测定位移,x,：,定片,动片,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,学习目标二：敏感元件-电容器,待测压力F,固定电极,膜片电极,例5传感器是一种采集信号的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，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,BC,把声信号转化为电信号,膜片在声波下振动，使得与膜片相连的线圈中产生周期性变化的感应电流。是电磁感应现象。,学习目标三：话筒的工作原理,动圈式话筒,优点：保真度好,绝缘支架,薄金属膜,固定电极,电容式话筒的工作原理：利用电容器充放电形成的充放电电流。,原理：Q是绝缘支架，薄金属膜M 和固定电极N 形成一个电容器，被直流电源充电。当声波使膜片振动时，电容发生了变化，电路中形成变化的电流，于是电阻两端就输出了与声音变化规律相同的电压。,学习目标三：话筒的工作原理,电容式话筒,它由内部的驻极体塑料膜感受声波，其工作原理与电容式话筒类似，但是工作的电压只须 36 V，,特点：体积小，重量轻，价格便宜，灵敏度高，常用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上,驻极体,背极,塑料膜,空隙,驻极体话筒,学习目标三：话筒的工作原理,较弱的声音,扩音器,扬声器,宏音,1、传感器：,2）原理：,2、敏感元件：,（1）光敏电阻 （光电传感器）,（2）热敏电阻 （温度传感器）,（3）霍尔元件 （磁传感器）,（4）电容器 （位移传感器）,非电学量,敏感元件,转换电路,电学量,非电学量 电学量,1）概念：,转换为,光学量 电阻,温度 电阻,磁感应强度 电压,力学量 电容,课堂小结,