第一節(jié)傳感器及其工作原理

1、第一節(jié)第一節(jié) 傳感器及其工作原理傳感器及其工作原理第六章第六章 傳感器傳感器一 、傳感器簡(jiǎn)介 傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等_，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等流等_，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。 1、什么是傳感器非電學(xué)量電學(xué)量2、分類 它一般可分為光敏、熱敏、聲音它一般可分為光敏、熱敏、聲音（話筒）、力學(xué)、電磁、生物等（話筒）、力學(xué)、電磁、生物等 類元件。類元件。 光敏電阻實(shí)物圖光敏電阻實(shí)物圖1、光敏電阻、光敏電阻光敏電阻對(duì)光敏感

2、。當(dāng)改變光照強(qiáng)度時(shí)，電阻的大小也隨著改變。（2）材料：制作光敏電阻的材料一般為半導(dǎo)體。如：）材料：制作光敏電阻的材料一般為半導(dǎo)體。如：硫化鎘硫化鎘（3）半導(dǎo)體的導(dǎo)電原理：半導(dǎo)體靠其中的）半導(dǎo)體的導(dǎo)電原理：半導(dǎo)體靠其中的_（自由電子和空穴）來(lái)導(dǎo)電（自由電子和空穴）來(lái)導(dǎo)電載流子（1）特性：請(qǐng)同學(xué)們思考請(qǐng)同學(xué)們思考,光敏電阻可以用在哪些地方光敏電阻可以用在哪些地方?2、熱敏電阻、熱敏電阻熱敏電阻的阻值會(huì)隨著溫度的升高而熱敏電阻的阻值會(huì)隨著溫度的升高而_，具有負(fù)溫度，具有負(fù)溫度系數(shù)系數(shù)熱敏電熱敏電阻阻r-t關(guān)系示關(guān)系示意圖意圖 （1）材料：半導(dǎo)體）材料：半導(dǎo)體rto減?。?）特性：）特性：請(qǐng)同學(xué)們思考

3、請(qǐng)同學(xué)們思考,熱敏電阻可以用在哪些地方熱敏電阻可以用在哪些地方?3、金屬熱電阻、金屬熱電阻（2）特性：金屬熱電阻的阻值會(huì)隨著溫度的升高而）特性：金屬熱電阻的阻值會(huì)隨著溫度的升高而_，具有正溫度系數(shù)具有正溫度系數(shù)（1）材料：金屬熱電阻是用金屬做成的）材料：金屬熱電阻是用金屬做成的rto金屬熱金屬熱電阻電阻r-t關(guān)系示關(guān)系示意圖意圖增大增大4、電容式位移傳感器、電容式位移傳感器電容式位移傳感器示意圖電容式位移傳感器示意圖被測(cè)物體被測(cè)物體x x電容器極板電容器極板電介質(zhì)板電介質(zhì)板5、霍爾元件、霍爾元件（1）材料：半導(dǎo)體）材料：半導(dǎo)體 如：砷化銦如：砷化銦（2）工作原理圖）工作原理圖nmfbeiuh霍

4、爾元件工作原理圖霍爾元件工作原理圖dkuhib（3）霍爾電壓）霍爾電壓: :k為比例系數(shù)，稱為為比例系數(shù)，稱為霍爾系數(shù)霍爾系數(shù)其大小與元件的材料有關(guān)。其大小與元件的材料有關(guān)。一個(gè)霍爾元件的一個(gè)霍爾元件的d、k為定值，再保持為定值，再保持i恒定，則恒定，則uh 的變的變化就與化就與b成正比。因此霍爾元件又稱成正比。因此霍爾元件又稱磁敏元件磁敏元件。三、例題三、例題例例1、 有定值電阻、熱敏電阻、光敏有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件分別接入如圖所示電路電阻三只元件分別接入如圖所示電路中中a、b兩點(diǎn)后，用黑紙包住元件置入兩點(diǎn)后，用黑紙包住元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說(shuō)熱水中，觀察歐姆

5、表的示數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（法正確的是（ ）aba.置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是熱敏電阻件一定是熱敏電阻b.置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件一定是定值電阻一定是定值電阻c.用黑紙包住與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這用黑紙包住與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是光敏電阻只元件一定是光敏電阻d.用黑紙包住與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)相同，這只元用黑紙包住與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)

6、相同，這只元件一定是定值電阻件一定是定值電阻ac例例2：如圖是一火警報(bào)警的一部分電路示意圖。：如圖是一火警報(bào)警的一部分電路示意圖。其中其中r2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器器。當(dāng)傳感器r2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流的電流i、報(bào)警器兩端的電壓、報(bào)警器兩端的電壓u的變化情況是的變化情況是（ ）a.i 變大，變大，u 變大變大 b.i 變小，變小，u 變小變小 c.i 變小，變小，u 變大變大 d.i 變大，變大，u 變小變小 r1r2r3aaberb

7、四、練習(xí)四、練習(xí)： 1、傳感器能感受一些、傳感器能感受一些_量，并把它們按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)量，并把它們按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化為化為_量，就可以方便的測(cè)量、傳輸、處理、控制。量，就可以方便的測(cè)量、傳輸、處理、控制。2、常見的將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的傳感元件是、常見的將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的傳感元件是_,當(dāng)光照射它時(shí)，它的導(dǎo)電性能當(dāng)光照射它時(shí)，它的導(dǎo)電性能_。3 3、霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量、霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量 （ ）a.a.把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量b.b.把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量c.c.把力換為電

8、壓這個(gè)電學(xué)量把力換為電壓這個(gè)電學(xué)量d.d.把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量非電學(xué)非電學(xué)電學(xué)電學(xué)光敏電阻光敏電阻增加增加b4 4、火災(zāi)報(bào)警器使用的是（、火災(zāi)報(bào)警器使用的是（ ）a.a.光傳感器光傳感器 b.b.溫度傳感器溫度傳感器 c.c.紅外線傳感器紅外線傳感器 d.d.超超聲波傳感器聲波傳感器5 5、如圖所示是測(cè)定位移、如圖所示是測(cè)定位移x x 的電容式傳感器，其工作原理的電容式傳感器，其工作原理是哪個(gè)量的變化造成其電容的變化（是哪個(gè)量的變化造成其電容的變化（ ）a.a.電介質(zhì)進(jìn)入極板的長(zhǎng)度電介質(zhì)進(jìn)入極板的長(zhǎng)度 b.b.兩極板間距離兩極板間距離c.c.兩極板正對(duì)面積兩極板正對(duì)面積d.d.極板所帶電量極板所帶電量極板極板電介質(zhì)電介質(zhì)ba1、傳感器的概念：、傳感器的概念：五、小結(jié)：五、小結(jié)：2、傳感器的工作原理：、傳感器的工作原理：3、敏感元件：、敏感元件：（1）光敏電阻光敏電阻 （光電傳感器）（光電傳感器）（2）熱敏電阻和熱電阻熱敏電阻和熱電阻 （ 溫度傳感器）溫度傳感器）（3）電容式傳感器電容式傳感器 （位移傳感器）（位移傳感器）（4）霍爾元件霍爾元件 （磁傳感器）（磁傳感器）非電學(xué)量非電學(xué)量敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換電轉(zhuǎn)換電路路電學(xué)量電學(xué)量傳感器是指這