传感器及其工作原理讲解

1、2021/8/61学习目标：学习目标：对传感器工作原理的理解掌握并对传感器工作原理的理解掌握并能加以应用能加以应用2021/8/62 传感器在哪？ 什么是传感器？2021/8/632021/8/642021/8/652021/8/662021/8/672021/8/682021/8/692021/8/610酒精含量测试仪酒精含量测试仪雷达测速仪雷达测速仪电子秤电子秤红外耳温计红外耳温计2021/8/6112021/8/6122021/8/613全自动洗衣机中的传感器：全自动洗衣机中的传感器：衣物重量传感器，衣质传感衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，水温传感器，水质传感器，透光

2、率光传感器器，透光率光传感器( (洗净度洗净度) ) 液位传感器，电阻传感器液位传感器，电阻传感器( (衣衣物烘干检测物烘干检测) )。指纹传感器指纹传感器透光率传感器透光率传感器温湿度传感器温湿度传感器温度传感器温度传感器2021/8/614机器人服务员机器人服务员2021/8/615农业农业2021/8/616航空航天宇宙飞船航空航天宇宙飞船 飞行的速度、加速度、位置、姿态、温度、气压、磁场、飞行的速度、加速度、位置、姿态、温度、气压、磁场、振动测量；振动测量；“阿波罗阿波罗10”飞船对飞船对3295个参数进行检测，其个参数进行检测，其中：中： 温度传感器温度传感器559个个 压力传感器压

3、力传感器140个个 信号传感器信号传感器501个个 遥控传感器遥控传感器142个个专家说：专家说：整个宇宙飞船就是高性能传感器的集合体整个宇宙飞船就是高性能传感器的集合体2021/8/6172021/8/618安全检查门安全检查门 安检门的内部设置有发射线安检门的内部设置有发射线圈和接收线圈。当有金属物体通圈和接收线圈。当有金属物体通过时，交变磁场就会在该金属导过时，交变磁场就会在该金属导体表面产生电涡流，会在接收线体表面产生电涡流，会在接收线圈中感应出电压，计算机根据感圈中感应出电压，计算机根据感应电压的大小、相位来判定金属应电压的大小、相位来判定金属物体的大小。物体的大小。在安检门的侧面还

4、在安检门的侧面还安装一台安装一台“软软x x光光”扫描仪，它对扫描仪，它对人体、胶卷无害，用软件处理的人体、胶卷无害，用软件处理的方法，可合成完整的光学图像。方法，可合成完整的光学图像。 2021/8/619原理：原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用2021/8/6202021/8/621电电梯梯选层控制选层控制电电话话折叠式手机的开关折叠式手机的开关有线电话听筒拿离时的开关控制有线电话听筒拿离时的开关控制微波炉微波炉炉门的开关控制炉门的开关控制冰冰箱箱门的开关控制门的开关控制

5、煤气表煤气表流量控制流量控制汽汽车车安全气囊的开关控制安全气囊的开关控制天窗天窗/车窗车窗开关控制开关控制安全带的扣妥安全带的扣妥/松拖警示松拖警示2021/8/622一种防盗门报警电路一种防盗门报警电路干簧干簧管管2021/8/623视觉视觉嗅觉嗅觉听觉听觉味觉味觉触觉触觉光传感器光传感器湿度传感器湿度传感器气体传感器气体传感器声音传感器声音传感器味传感器味传感器温度传感器温度传感器压力传感器压力传感器人获取外界信息人获取外界信息机械自动化设备获取外界信息机械自动化设备获取外界信息2021/8/6241.1.传感器的定义：传感器的定义：转换电路转换电路物理信息物理信息化学信息化学信息生物信息

6、生物信息电信号电信号敏感元件敏感元件传感器传感器传感器是指这样一类元件：传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流电压、电流等电学量，或转化为等电学量，或转化为电路的通断电路的通断。2021/8/6252.2.传感器的作用传感器的作用Text测量、传输、处理和控制测量、传输、处理和控制2021/8/6263 3、传感器的组成、传感器的组成 辅助电源辅助电源敏感元件敏感元件转换元件转换元件基本转换电路被测量被测量电量敏感元件敏感元件是直接感受被测

7、量，并输出与被测量成确定关系的某直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。一物理量的元件。转换元件转换元件：将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。量。基本转换电路基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量输出。路），便可转换成电量输出。物理、化学、物理、化学、生物信息生物信息2021/8/6272021/8/6282021/8/6292021/8/630光敏传感器光敏传感器声敏传感器声敏传感器灯灯声声音音光光线线控控制制电电路路延延时时电电路路2021/

8、8/6312021/8/632（1 1）话筒的作用是什么？）话筒的作用是什么？话筒把声音的振动变成电流话筒把声音的振动变成电流动圈式话筒动圈式话筒电容式话筒电容式话筒2021/8/633（3）电容式话筒的工作原理和工作过程。）电容式话筒的工作原理和工作过程。它分为两类，一种是手持话筒，如舞台演出和它分为两类，一种是手持话筒，如舞台演出和KTV里的话筒一里的话筒一样。这种采用电池供电的手持电容话筒，一般都是样。这种采用电池供电的手持电容话筒，一般都是5号电池；号电池；另一种是录音话筒，如电台播音室和录音棚里长用的那种，需另一种是录音话筒，如电台播音室和录音棚里长用的那种，需要要48伏电源供电。电

9、容式话筒的特点是：清晰度和灵敏度高，伏电源供电。电容式话筒的特点是：清晰度和灵敏度高，音质饱满浑厚但不浑浊。音质饱满浑厚但不浑浊。（2）动圈式话筒的工作原理和工作过程。）动圈式话筒的工作原理和工作过程。声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生圈就一起振动，线圈在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，这就是电信号线圈振动的快慢、强弱代表了声音振感应电流，这就是电信号线圈振动的快慢、强弱代表了声音振动的特征，产生感应电流的大小和方向就随着这个特征而变化，动的特征，

10、产生感应电流的大小和方向就随着这个特征而变化，这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器，就发出声这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器，就发出声音其工作原理是电磁感应现象优点：不需要电源供电，使用音其工作原理是电磁感应现象优点：不需要电源供电，使用简便，噪声小，音质特点是浑厚、饱满。缺点是人声闷，清晰度简便，噪声小，音质特点是浑厚、饱满。缺点是人声闷，清晰度不够好不够好。2021/8/634（1）电饭锅中温度传感器的主要元件是什么？）电饭锅中温度传感器的主要元件是什么？（2）感温铁氧体的组成物质是什么？）感温铁氧体的组成物质是什么？2021/8/635(1).开始煮饭时为什么要压下开

11、关按钮？手松开后这个按开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按 钮是否恢复到图示的状态？为什么？钮是否恢复到图示的状态？为什么？(2).煮饭时水沸腾后锅内是否回大致保持一定的温度？为煮饭时水沸腾后锅内是否回大致保持一定的温度？为 什么？什么？(3).饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化 ？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？(4).如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？:2021/8/636利用烟雾对光的散利用烟雾对光的散射来工作的火灾报射来工作的火灾报警器为

12、例，简述其警器为例，简述其工作原理工作原理2021/8/637工作原理：工作原理：如图是天花板上装的火灾报警器，平如图是天花板上装的火灾报警器，平时，发光二极管时，发光二极管LEDLED发出的光被挡板挡住，光电三极管发出的光被挡板挡住，光电三极管收不到光，呈现高电阻状态；当有烟雾进入罩内后，收不到光，呈现高电阻状态；当有烟雾进入罩内后，对光线向各个方向散射，使部分光线照射到光电三极对光线向各个方向散射，使部分光线照射到光电三极管上，其阻值变小，与传感器连接的电路检测到这种管上，其阻值变小，与传感器连接的电路检测到这种变化，就会发出警报变化，就会发出警报2021/8/638光电传感器光电传感器:

13、 光电传感器中的主要部光电传感器中的主要部件是光敏电阻或光电管。光敏电阻利件是光敏电阻或光电管。光敏电阻利用用阻值随光照强度的变化而变化的原阻值随光照强度的变化而变化的原理制成的。如自动冲水机、路灯的控理制成的。如自动冲水机、路灯的控制、光电计数器、烟雾报警器等都是制、光电计数器、烟雾报警器等都是利用了光电传感器的原理。利用了光电传感器的原理。2021/8/639（1）电子秤用的测力装置是什么？它由什么元件组成？（2）简述力传感器的工作原理。（3）应变片能够把什么量转化为什么电量？ 2021/8/640用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹2021/8/641常见光敏传感器常见光敏传感器 2021/8/642常见的热敏电阻常见的热敏电阻2021/8/643超声波传感器的认知超声波