傳感器原理及應(yīng)用

1、一、什么是傳感器一、什么是傳感器1.1.定義定義: :能夠感受能夠感受_,_,并將其按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成并將其按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成_的器件或裝置。的器件或裝置。2.2.作用作用: :傳感器在自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)控制系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著信息傳感器在自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)控制系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著信息_和和_任務(wù)任務(wù), ,把把_量轉(zhuǎn)化為量轉(zhuǎn)化為_量。量。 外界信息外界信息電信號(hào)電信號(hào)采集采集轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化非電學(xué)非電學(xué)電學(xué)電學(xué)傳感器是指這樣一類元件：傳感器是指這樣一類元件：它能夠感知諸如它能夠感知諸如力、溫度、光、聲、磁、化學(xué)成分力、溫度、光、聲、磁、化學(xué)成分等非電學(xué)等非電學(xué)量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化

2、成電壓、電流電壓、電流等電學(xué)量，等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為或轉(zhuǎn)化為電路的通斷電路的通斷。二、種類繁多的傳感器二、種類繁多的傳感器1.1.傳感器的分類及特點(diǎn)傳感器的分類及特點(diǎn): :按工作原按工作原理分類理分類原理原理舉例舉例特點(diǎn)特點(diǎn)物理傳感器物理傳感器利用物質(zhì)的利用物質(zhì)的物理性物理性質(zhì)質(zhì)和和物理效應(yīng)物理效應(yīng)感知感知并檢測(cè)出待測(cè)對(duì)象并檢測(cè)出待測(cè)對(duì)象信息信息電容傳感器、電容傳感器、電感傳感器電感傳感器, ,光電傳感器、光電傳感器、壓電傳感器等壓電傳感器等品種多、應(yīng)用廣、品種多、應(yīng)用廣、發(fā)展快發(fā)展快化學(xué)傳感器化學(xué)傳感器利用利用化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)識(shí)別和檢測(cè)信息識(shí)別和檢測(cè)信息氣敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器等濕敏

3、傳感器等廣泛應(yīng)用于環(huán)保、廣泛應(yīng)用于環(huán)保、火災(zāi)報(bào)警、醫(yī)療衛(wèi)火災(zāi)報(bào)警、醫(yī)療衛(wèi)生生生物傳感器生物傳感器利用利用生物、化學(xué)反生物、化學(xué)反應(yīng)應(yīng)識(shí)別和檢測(cè)信息識(shí)別和檢測(cè)信息組織傳感器、組織傳感器、細(xì)胞傳感器等細(xì)胞傳感器等含有生命物質(zhì)含有生命物質(zhì), ,專專一性好一性好, ,易操作、易操作、快速、準(zhǔn)確快速、準(zhǔn)確2.2.傳感器的一般結(jié)構(gòu)傳感器的一般結(jié)構(gòu): :非電學(xué)量非電學(xué)量傳感器傳感器電學(xué)量電學(xué)量 電學(xué)量電學(xué)量非電非電學(xué)量學(xué)量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換元件元件轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換電路電路敏感敏感元件元件傳感器：由傳感器：由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路組成。敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路組成。敏感元件敏感元件：直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確

4、定關(guān)系的：直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的。轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件：將敏感元件輸出的非電物理量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)或電量。：將敏感元件輸出的非電物理量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)或電量。轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路：電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。：電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。傳感器傳感器（1）光敏傳感器部件）光敏傳感器部件4、常用的傳感器部件常用的傳感器部件光照情況光照情況受光表面暴露受光表面暴露電阻值的情況電阻值的情況手遮蓋受光表面手遮蓋受光表面電阻小電阻小電阻大電阻大光敏電阻光敏電阻電阻隨光照的增強(qiáng)而減小電阻隨光照的增強(qiáng)而減?。ò雽?dǎo)體材料）（半導(dǎo)體材料

5、）光傳感器一般用于光的測(cè)量和光的控制等光傳感器一般用于光的測(cè)量和光的控制等敏感元件：敏感元件：光敏電阻光敏電阻(2)、溫度傳感器部件溫度傳感器部件兩種溫度兩種溫度的水的水 涼水涼水 開水開水電阻值情電阻值情況況隨溫度升高電阻增大隨溫度升高電阻增大電阻大電阻大電阻小電阻小NTC熱敏電阻熱敏電阻隨溫度升高電阻減小隨溫度升高電阻減?。ò雽?dǎo)體材料）（半導(dǎo)體材料）（金屬熱電阻）（金屬熱電阻）PTC熱敏電阻熱敏電阻溫度傳感器溫度傳感器的應(yīng)用的應(yīng)用1.電熨斗電熨斗; 2.電冰箱電冰箱; 3. 恒溫箱等恒溫箱等敏感元件：敏感元件：（3）壓力傳感器）壓力傳感器敏感元件：敏感元件：壓敏電阻壓敏電阻（4）氣敏傳感器

6、部件）氣敏傳感器部件1、家里 2、公司 3、商場(chǎng) 4、企業(yè)等，需要檢測(cè)是否存在有毒氣體泄露影響人身安全的場(chǎng)合。酒精含量測(cè)試儀酒精含量測(cè)試儀敏感元件：氣敏感元件：氣敏電阻敏電阻（5）紅外線傳感器）紅外線傳感器紅外耳溫計(jì)紅外耳溫計(jì)（1）測(cè)定角度）測(cè)定角度： （2）測(cè)定液面高度）測(cè)定液面高度h： （3）測(cè)定壓力）測(cè)定壓力F： （4）測(cè)定位移）測(cè)定位移x： 定片定片動(dòng)片動(dòng)片電介質(zhì)電介質(zhì)金屬芯線金屬芯線導(dǎo)電液體導(dǎo)電液體待測(cè)壓力待測(cè)壓力F固定電極固定電極可動(dòng)電極可動(dòng)電極x極板極板極板極板電介質(zhì)電介質(zhì)(6)(6)電容式傳感器電容式傳感器kdsC4原理：原理：當(dāng)磁體靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)簧片被磁化，當(dāng)磁體靠近干簧

7、管時(shí)，兩個(gè)簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到開關(guān)的作用相互吸引而接通，干簧管能起到開關(guān)的作用(7)(7)干簧管干簧管(8)(8)霍爾元件霍爾元件 一個(gè)霍爾元件的一個(gè)霍爾元件的d d和和k k為為定值定值, ,再保持再保持I I恒定恒定, ,則則U UK K的的變化就與變化就與B B成正比成正比HIBUKd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)量酒精含量測(cè)試儀酒精含量測(cè)試儀雷達(dá)測(cè)速儀雷達(dá)測(cè)速儀電子秤電子秤紅外耳溫計(jì)紅外耳溫計(jì)V右圖是一個(gè)溫度傳感器的原理示意圖右圖是一個(gè)溫度傳感器的原理示意圖,Rt是一個(gè)熱敏電阻器。試說明傳感器是是一個(gè)熱敏電阻器。試說明傳感器是如何把溫度值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的。如何把溫度值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的。RtR溫度升高或降低導(dǎo)致溫度升高或降低導(dǎo)致Rt阻值發(fā)生阻值發(fā)生變化，使電路中電流也發(fā)生變化，導(dǎo)致變化，使電路中電流也發(fā)生變化，導(dǎo)致R上上的電壓也發(fā)生改變，因此電壓表讀數(shù)將會(huì)發(fā)生變化，的電壓也發(fā)生改變，因此電壓表讀數(shù)將會(huì)發(fā)生變化，從而就將溫度的化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦?/p>