61传感器及其工作原理

1、http:/第一节第一节 传感器及其工作原理传感器及其工作原理第六章第六章 传感器传感器一 、传感器简介 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如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、电并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等流等_，或转换为电路的通断。，或转换为电路的通断。 1、什么是传感器非电学量电学量2、分类 它一般可分为光敏、热敏、声音它一般可分为光敏、热敏、声音（话筒）、力学、电磁、生物等（话筒）、力学、电磁、生物等 类元件。类元件。 光敏电阻实物图光敏电阻实物图1、光敏电阻、光敏电阻光敏

2、电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。（2）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体。如：）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体。如：硫化镉硫化镉（3）半导体的导电原理：半导体靠其中的）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（自由电子和空穴）来导电载流子（1）特性：请同学们思考请同学们思考,光敏电阻可以用在哪些地方光敏电阻可以用在哪些地方?2、热敏电阻、热敏电阻热敏电阻的阻值会随着温度的升高而热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有负温度，具有负温度系数系数热敏电热敏电阻阻R-T关系示关系示意图意图 （1）材料：半导体）材料：半导体RTo减小（2）特性：）特性：

3、请同学们思考请同学们思考,热敏电阻可以用在哪些地方热敏电阻可以用在哪些地方?3、金属热电阻、金属热电阻（2）特性：金属热电阻的阻值会随着温度的升高而）特性：金属热电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有正温度系数具有正温度系数（1）材料：金属热电阻是用金属做成的）材料：金属热电阻是用金属做成的RTO金属热金属热电阻电阻R-T关系示关系示意图意图增大增大4、电容式位移传感器、电容式位移传感器电容式位移传感器示意图电容式位移传感器示意图被测物体被测物体x x电容器极板电容器极板电介质板电介质板5、霍尔元件、霍尔元件（1）材料：半导体）材料：半导体 如：砷化铟如：砷化铟（2）工作原理图）工作原理图NMF

4、BEIUH霍尔元件工作原理图霍尔元件工作原理图dkUHIB（3）霍尔电压）霍尔电压: :K为比例系数，称为为比例系数，称为霍尔系数霍尔系数其大小与元件的材料有关。其大小与元件的材料有关。一个霍尔元件的一个霍尔元件的d、k为定值，再保持为定值，再保持I恒定，则恒定，则UH 的变的变化就与化就与B成正比。因此霍尔元件又称成正比。因此霍尔元件又称磁敏元件磁敏元件。三、例题三、例题例例1、 有定值电阻、热敏电阻、光敏有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路电阻三只元件分别接入如图所示电路中中A、B两点后，用黑纸包住元件置入两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说热水

5、中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（法正确的是（ ）ABA.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻一定是定值电阻C.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比

6、，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻件一定是定值电阻AC例例2：如图是一火警报警的一部分电路示意图。：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警之间接报警器。当传感器器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器所在处出现火情时，显示器的电流的电流I、报警器两端的电压、报警器两端的电压U的变化情况是的变化情况是（ ）A.I 变大，变大，U 变大变大 B.I 变小，变小，U 变小变小 C.I 变小，变小，U 变大变大 D.I 变大，变大，U 变小变小 R1R2R3A

7、abErB 四、练习四、练习： 1、传感器能感受一些、传感器能感受一些_量，并把它们按一定的规律转量，并把它们按一定的规律转化为化为_量，就可以方便的测量、传输、处理、控制。量，就可以方便的测量、传输、处理、控制。2、常见的将光学信号转化为电信号的传感元件是、常见的将光学信号转化为电信号的传感元件是_,当光照射它时，它的导电性能当光照射它时，它的导电性能_。3 3、霍尔元件能转换哪两个量、霍尔元件能转换哪两个量 （ ）A.A.把温度这个热学量转换为电阻这个电学量把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B.B.把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C.C

8、.把力换为电压这个电学量把力换为电压这个电学量D.D.把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量非电学非电学电学电学光敏电阻光敏电阻增加增加B4 4、火灾报警器使用的是（、火灾报警器使用的是（ ）A.A.光传感器光传感器 B.B.温度传感器温度传感器 C.C.红外线传感器红外线传感器 D.D.超超声波传感器声波传感器5 5、如图所示是测定位移、如图所示是测定位移X X 的电容式传感器，其工作原理的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化造成其电容的变化（是哪个量的变化造成其电容的变化（ ）A.A.电介质进入极板的长度电介质进入极板的长度 B.B.两极板间距离两极板间距离C.C.两极板正对面积两极板正对面积D.D.极板所带电量极板所带电量极板极板电介质电介质BA1、传感器的概念：、传感器的概念：五、小结：五、小结：2、传感器的工作原理：、传感器的工作原理：3、敏感元件：、敏感元件：（1）光敏电阻光敏电阻 （光电传感器）（光电传感器）（2）热敏电阻和热电阻热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器）温度传感器）（3）电容式传感器电容式传感器 （位移传感器）（位移传感器）（4）霍尔元件霍尔元件 （磁传感器）（磁传感器）非电学量非电学量敏感元件敏感元件转换器件转换器件转换电转换电路路电学量电学量传感器是指这