傳感器及其工作原理

第三章《傳感器》3.1傳感器一、傳感器簡介

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________，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流、電容等_______;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)量傳感器：非電學(xué)量→傳感器→電學(xué)量角度位移速度壓力溫度濕度聲強光照……傳感器電壓電流電阻電容……轉(zhuǎn)換電路物理信息化學(xué)信息生物信息電信號敏感元件傳感器傳感器的工作原理1、熱敏電阻熱敏電阻的阻值會隨著溫度的升高而_____，具有負溫度系數(shù)熱敏電阻R-T關(guān)系示意圖

（1）材料：半導(dǎo)體RTo減?。?）特性：熱敏電阻和金屬熱電阻能夠把_____這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換成為電阻這個電學(xué)量溫度2、金屬熱電阻（2）特性：金屬熱電阻的阻值會隨著溫度的升高而______，具有正溫度系數(shù)（1）材料：金屬熱電阻是用金屬做成的RTO金屬熱電阻R-T關(guān)系示意圖增大光敏電阻實物圖3、光敏電阻制作傳感器的常用元器件點擊放大光敏電阻對光敏感。當(dāng)改變光照強度時，電阻的大小也隨著改變。一般隨著光照強度的增大電阻值______。（2）材料：制作光敏電阻的材料一般為半導(dǎo)體。如：硫化鎘減?。?）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）來導(dǎo)電載流子光敏電阻能夠把光照強弱這個___________轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量光學(xué)量（1）特性：4、電容式位移傳感器電容式位移傳感器能夠把物體_____這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為_____這個電學(xué)量位移電容電容式位移傳感器示意圖被測物體x電容器極板電介質(zhì)板NMFBEIUH返回＋＋＋＋＋＋－－－－－－5.霍爾元件三、例題例1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中A、B兩點后，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，這只元件一定是定值電阻答案[]AC例2：如圖是一火警報警的一部分電路示意圖。其中R2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，a、b之間接報警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是（

）A.

I

變大，U變大B.

I變小，U變小C.

I變小，U變大D.

I變大，U變小R1R2R3AabErB解析：當(dāng)R2處出現(xiàn)火情時，該處溫度升高。R2

為熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小，由全電路的歐姆定律可知，路端電壓減小，該電阻兩端電壓減小，故R3兩端電壓減小，所以電流表示數(shù)減小。即U減小，I減小。友情提示：掌握各種元件的特性和閉合電路的動態(tài)分析是解題的關(guān)鍵R1R2R3AabEr傳感器工作原理圖非電學(xué)量敏感元件轉(zhuǎn)換元件輔助電源電學(xué)量1、傳感器的概念：小結(jié)：2、傳感器的工作原理：3、敏感元件：（1）光敏電阻（光電傳感器）（2）熱敏電阻和熱電阻（溫度傳感器）（3）電容式傳感器（位移傳感器