高中物理 第三章 传感器 第1节 传感器 第2节 温度传感器和光传感器课件 教科版选修32

物理型传感器物理型传感器化学型传感器化学型传感器生物型传感器生物型传感器敏感敏感元件元件被测物理量变化时，被测物理量变化时，敏感元件的电学量敏感元件的电学量(如电阻、电压、电如电阻、电压、电容等容等)会发生明显会发生明显变化变化敏感元件能把敏感元件能把化学物质的成化学物质的成分、浓度等化分、浓度等化学量转换为电学量转换为电学量学量工作工作原理原理利用物质的物理性质利用物质的物理性质和物理效应感知并检和物理效应感知并检测出相关的信息测出相关的信息利用化学反利用化学反应识别和检应识别和检测信息测信息利用生物体组织利用生物体组织的各种生物、化的各种生物、化学与物理效应识学与物理效应识别和检测信息别和检测信息实例实例如电容传感器、电感如电容传感器、电感传感器、光电传感器、传感器、光电传感器、压电传感器等压电传感器等如气敏传感器、如气敏传感器、湿敏传感器等湿敏传感器等如免疫传感器、如免疫传感器、抗原抗体传感器、抗原抗体传感器、酶传感器等酶传感器等 原理原理利用了不同金属材料的热膨胀系数不同利用了不同金属材料的热膨胀系数不同结构结构将两种膨胀系数相差较大的不同金属片焊接或轧制将两种膨胀系数相差较大的不同金属片焊接或轧制成为一体成为一体应用应用控制电路的通断控制电路的通断用在温度控制装置中用在温度控制装置中 保护电机保护电机原理原理利用了金属的电阻随温度的变化而变化。利用了金属的电阻随温度的变化而变化。RR0(1t)，其中，其中为温度系数，为温度系数，R0为为t0 时导体的电阻时导体的电阻特点特点 性能稳定性能稳定可在较大的温度范围内工作可在较大的温度范围内工作应用应用 测温测温测流体的流量测流体的流量分类分类特点特点对温度变化的响应敏感、灵敏度高对温度变化的响应敏感、灵敏度高应用应用测温、温度控制或过热保护测温、温度控制或过热保护用来测用来测定角度定角度 的 电的 电容式传容式传感器感器当动片与定片之间的角度当动片与定片之间的角度发生变发生变化时，引起极板正对面积化时，引起极板正对面积S的变化，的变化，使电容使电容C发生变化，知道发生变化，知道C的变化，的变化，就可以知道就可以知道的变化情况的变化情况测定液测定液面高度面高度h 的 电的 电容式传容式传感器感器在导线芯的外面涂上一层绝缘物在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导线芯和质，放入导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两个极，导电液体构成电容器的两个极，导线芯外面的绝缘物质就是电介导线芯外面的绝缘物质就是电介质，液面高度质，液面高度h发生变化时，引起发生变化时，引起正对面积正对面积S发生变化，使电容发生变化，使电容C发发生变化，知道生变化，知道C的变化，就可以知的变化，就可以知道道h的变化情况的变化情况测定压测定压力力F的的电容式电容式传感器传感器待测压力待测压力F作用于可动膜片电作用于可动膜片电极上的时候，膜片发生形变，极上的时候，膜片发生形变，使极板间距离使极板间距离d发生变化，引发生变化，引起电容起电容C的变化，知道的变化，知道C的变的变化，就可以知道化，就可以知道F的变化情况的变化情况是测定是测定位移位移x的的电容式电容式传感器传感器随着电介质进入极板间的长度随着电介质进入极板间的长度发生变化，电容发生变化，电容C发生变化，发生变化，知道知道C的变化，就可以知道的变化，就可以知道x的变化情况的变化情况