高中物理 第六章 第一节 传感器及其工作原理课件 新人教版选修3-2.ppt

湖南长郡卫星远程学校 制作11 2010年下学期 传感器工作原理 实验 一 传感器简介 1 什么是传感器 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 并能把它们按照一定的规律转换为电压 电流等 或转换为电路的通断 一 传感器简介 1 什么是传感器 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 并能把它们按照一定的规律转换为电压 电流等 或转换为电路的通断 一 传感器简介 非电学量 1 什么是传感器 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 并能把它们按照一定的规律转换为电压 电流等 或转换为电路的通断 一 传感器简介 1 什么是传感器 电学量 非电学量 2 分类 它一般可分为光敏 热敏 声音 话筒 力学 电磁 生物等各类元件 温度传感器 明火探测器 离子感烟器 电子秤 传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断 从而实现很方便地测量 传输 处理和控制 非电学量 传感器 电学量 温度湿度声强光照 传感器 电压电流电阻电容 3 传感器的作用是什么 角度位移速度压力 光敏电阻实物图 1 光敏电阻 二 制作传感器的常用元器件 光敏电阻实物图 二 制作传感器的常用元器件 1 光敏电阻 1 特性 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 减小 减小 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 2 材料 制作光敏电阻的材料一般为半导体 如 硫化镉 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 2 材料 制作光敏电阻的材料一般为半导体 如 硫化镉 3 半导体的导电原理 半导体靠其中的 自由电子和空穴 来导电 光敏电阻能够把光照强弱这个 转换为电阻这个电学量 减小 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 2 材料 制作光敏电阻的材料一般为半导体 如 硫化镉 3 半导体的导电原理 半导体靠其中的 自由电子和空穴 来导电 光敏电阻能够把光照强弱这个 转换为电阻这个电学量 载流子 减小 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 2 材料 制作光敏电阻的材料一般为半导体 如 硫化镉 3 半导体的导电原理 半导体靠其中的 自由电子和空穴 来导电 光敏电阻能够把光照强弱这个 转换为电阻这个电学量 光学量 载流子 减小 例 如图6 1 3所示为光敏电阻自动计数器的示意图 其中R1为光敏电阻 R2为定值电阻 此光电计数器的基本工作原理是 特别提示 光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小 A 当有光照射R1时 信号处理系统获得高电压B 当有光照射R1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 2 热敏电阻 1 材料 半导体 2 热敏电阻 1 材料 半导体 2 特性 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而 具有负温度系数 2 热敏电阻 1 材料 半导体 2 特性 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而 具有负温度系数 减小 2 热敏电阻 1 材料 半导体 2 特性 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而 具有负温度系数 减小 热敏电阻R T关系示意图 2 热敏电阻 1 材料 半导体 2 特性 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而 具有负温度系数 减小 热敏电阻R T关系示意图 2 热敏电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 增大 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 增大 金属热电阻R T关系示意图 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 增大 金属热电阻R T关系示意图 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 增大 金属热电阻R T关系示意图 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 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 增大 金属热电阻R T关系示意图 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 温度 3 金属热电阻 电容式位移传感器能够把物体 这个力学量转换为 这个电学量 4 电容式位移传感器 电容式位移传感器能够把物体 这个力学量转换为 这个电学量 位移 4 电容式位移传感器 4 电容式位移传感器 电容式位移传感器能够把物体 这个力学量转换为 这个电学量 位移 电容 5 霍尔元件 1 材料 半导体 如 砷化铟 5 霍尔元件 1 材料 半导体 如 砷化铟 2 工作原理图 5 霍尔元件 1 材料 半导体 如 砷化铟 2 工作原理图 3 霍尔电压 5 霍尔元件 1 材料 半导体 如 砷化铟 2 工作原理图 3 霍尔电压 k为比例系数 称为霍尔系数其大小与元件的材料有关 5 霍尔元件 一个霍尔元件的d k为定值 再保持I恒定 则UH的变化就与B成正比 因此霍尔元件又称磁敏元件 霍尔元件能够把 这个磁学量转换为 这个电学量 一个霍尔元件的d k为定值 再保持I恒定 则UH的变化就与B成正比 因此霍尔元件又称磁敏元件 霍尔元件能够把 这个磁学量转换为 这个电学量 磁感应强度 一个霍尔元件的d k为定值 再保持I恒定 则UH的变化就与B成正比 因此霍尔元件又称磁敏元件 霍尔元件能够把 这个磁学量转换为 这个电学量 磁感应强度 电压 小结 小结 1 传感器的概念 传感器是指这样一类元件 它能够感受诸如力 温度 光 声 化学成分等非电学量 并能把它们按照一定的规律转换为电压 电流等电学量 或转换为电路的通断 小结 1 传感器的概念 传感器是指这样一类元件 它能够感受诸如力 温度 光 声 化学成分等非电学量 并能把它们按照一定的规律转换为电压 电流等电学量 或转换为电路的通断 2 传感器的工作原理 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 位移传感器 4 霍尔元件 磁传感器