61传感器原理

6.1 传感器及其工作原理,盒子里面有什么装置,?,演示实验：,小盒子的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁放到盒子上面，灯泡就发光，把磁铁移走，灯泡熄灭。,原理,：,当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以,干簧管,能起到,开关,的作用！,磁信号,电路的通断,声信号 电信号,声音的转换,阅读教材第,51,页,2,、,3,段，思考：,（,1,）什么是传感器？,（,2,）传感器的作用是什么？,一、传感器,1,、定义：,传感器,是把,非电学量,(,如位移、速度、力、磁感应强度、温度、光、声等,),按一定的规律,转换为,电学量,(,如电压、电流、电阻、电容等,),的,元器件,.,非电学量 电学量,传感器,2,、工作原理：,非电学量,敏感元件,转换电路,电学量,传感器,3,、特点（优点）：,易,感知、,易,测量、,易,控制,各种传感器,温度传感器,火灾报警器,酒精测试仪,阅读教材,52,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？,二、敏感元件,1,、光敏电阻,二、敏感元件,1,、光敏电阻,光敏电阻实物图,光照情况,受光表面暴露,受光表面遮住,电阻阻值,电阻小,电阻大,光学量,电阻,光照情况,受光表面暴露,受光表面遮住,电阻阻值,电阻小,电阻大,光学量,电阻,生活中哪些地方用到光敏电阻,例,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,B,R,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,返回,ABC,例,2.,如图,6,1,3,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,阅读教材,53,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？,二、敏感元件,2,、热敏电阻,2,、热敏电阻,金属热电阻：,规律：,电阻随温度的升高而增大。,热敏电阻：,规律：,电阻随温度的升高而减小。,温度,电阻,生活中哪些地方用到热敏电阻,?,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,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,AC,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,解析,：当,R,2,处,出现火情时，该处温度升高。,R,2,为,热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，由全电路的欧姆定律可知，路端电压减小，该电阻两端电压减小，故,R,3,两端电压减小，所以电流表示数减小。即,U,减小，,I,减小。,提示,：掌握各种元件的特性和闭合电路的动态分析是解题的关键,R,1,R,2,R,3,A,a,b,E,r,3,、霍尔元件,N,M,F,B,E,I,U,H,霍尔电压：,一个霍尔元件的,d,、,k,为定值，再保持,I,恒定，则,U,H,的变化就与,B,成正比。,磁感应强度,电压,4,、,电容,器,（,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,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,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,6.1 传感器及其工作原理 小结,设计题：用如图示的电磁继电器设计一个由光敏电阻来控制路灯的实验电路。要求是：光暗时灯亮，光亮时灯灭。可供选择的器材如下：光敏电阻、学生电源、继电器、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线。（如有需要可以自行添加所需器材）,e,c,a,b,220V,