第三章传感器上课

1、第三章传感器上课第三章传感器上课一、传感器1定义：能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置敏感元件转换元件2组成：传感器由_、_和_三部分组成转换电路3工作流程为：二、 传感器的分类 1按被测量分类：加速度传感器(即测量加速度的传感器)速度传感器位移传感器压力传感器温度传感器、负荷传感器、扭矩传感器等2按工作原理分类：电阻应变式传感器(光敏电阻热敏电阻)压电式传感器电容式传感器涡流式传感器动圈式传感器磁电式传感器差动变压器式传感器等3按能量传递方式分类：有源传感器无源传感器种类原理适用范围温度传感器把温度的高低转变成电信号空调机、电冰箱、微波炉、消毒碗柜光电传感器把光学量

2、转化为电学量自动冲水机、路灯的控制、鼠标器、光电计数器、烟雾报警器等生物传感器利用各种生物或生物物质特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器医疗卫生行业，医院中各种进行生化分析检验的仪器大多用到生物传感器红外线传感器接收携带着信息的红外线，转换成电信号航空摄影、卫星遥感遥测、生命探测器、非接触式红外测温仪、家电遥控器、防盗、防火报警器三、 常考的几种传感器第二节 传感器一、温度传感器的原理一、温度传感器的原理温度传感器是一种将温度传感器是一种将 变化转换为电学变化转换为电学量变化的装置温度传感器的敏感元件是量变化的装置温度传感器的敏感元件是 电阻电阻, ,热敏电阻器是由热敏电阻器是由

3、 材料制成的，它的电阻材料制成的，它的电阻阻值随温度的阻值随温度的 而变化。而变化。注意：热敏电阻器是电阻值随温度变化而变化的敏感元注意：热敏电阻器是电阻值随温度变化而变化的敏感元件在工作温度范围内，电阻值随温度的升高而增加的是正件在工作温度范围内，电阻值随温度的升高而增加的是正温度系数温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度的升高而减小的热敏电阻器；电阻值随温度的升高而减小的是负温度系数是负温度系数(NTC)热敏电阻器热敏电阻器温度温度热敏热敏半导体半导体变化变化(1)正系数热敏电阻正系数热敏电阻这种热敏电阻的电阻率随温度升高而增大，其这种热敏电阻的电阻率随温度升高而增大，其电阻随温度的变

4、化图象如图电阻随温度的变化图象如图1所示所示图图1图图2(2)负系数热敏电阻负系数热敏电阻这种热敏电阻的电阻率随温度升高而明显减这种热敏电阻的电阻率随温度升高而明显减小，其电阻随温度的变化图象如图小，其电阻随温度的变化图象如图2所示所示二、光电传感器的原理二、光电传感器的原理1半导体材料的导电机理决定了光半导体材料的导电机理决定了光敏电阻的电阻特性，不要将光敏电阻与金敏电阻的电阻特性，不要将光敏电阻与金属电阻混淆属电阻混淆2光照越强，光敏电阻的电阻率越光照越强，光敏电阻的电阻率越小，反之则越大小，反之则越大特别提醒特别提醒 光电传感器是一种能够感受光信号，并按照一定的规律光电传感器是一种能够感

5、受光信号，并按照一定的规律把光信号转变成电信号的器件或装置，其敏感元件把光信号转变成电信号的器件或装置，其敏感元件是是 ；光敏电阻器是由金属硫化物；光敏电阻器是由金属硫化物 等等材料制成的，当光照射到这些半导体物质上时，它的材料制成的，当光照射到这些半导体物质上时，它的电阻率电阻率 ，阻值也随之减小，阻值也随之减小三、练习三、练习【例题1】2007 年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”基于“巨磁电阻效应”开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用在下列有关其他电阻应用的说法中错误的是( ) A热敏电阻可应用于温度测控装置中B光敏电阻

6、是一种光电传感器C电阻丝可应用于电热设备中D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用答案：D 1用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把)光信号转化为电信号的过程，下列属于这类传感器的是(A红外线警报器B走廊照明灯的声控开关C自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器 A【例题2】题型1光敏电阻的特性【例题】(双选)如图 311 所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中 R1 为光敏电阻，R2 为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是()图 311A当有光照射 R1 时，信号处理系统获得高电压B当有光照射 R1 时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获得一次低电压

7、就记数一次D信号处理系统每获得一次高电压就记数一次解析：有光照时，R1 的电阻较小，电路中的电流较大，内电压与R2 两端的电压较大，R1 的电压较小；无光照时，R1 的电阻较大，电路中的电流较小，内电压与R2 两端的电压较小，R1的电压较大；物块运动挡住光时，要记数一次，所以信号处理系统每获得一次高电压就记数一次答案：BD2如图 313 所示，将多用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻 Rt(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间若往 Rt 上擦一些酒精，表针将向_移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将

8、向_移动. (填“左”或“右”)左右解析：若往 Rt 上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻 Rt 温度降低，电阻值增大，所以电流减少，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻 Rt 温度升高，电阻值减小，电流增大，指针向右偏图 313题型3 13NoImageA从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动解析从It图象可知，在t1到t2时间内，电流逐渐增加，说明电阻逐渐减小，小球对压敏电阻的作用力逐渐变大，小车做加速度增大的加速运动，AB不正确在t2到t3时间内，电流较大且恒定，说明电阻较小，且是一确定的值，小球对压敏电阻的作用力恒定，小车做匀加速直线运动，D正确答案D 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图5(a)5(a)所示，将压敏电阻和一