传感器及其工作原理 ppt课件

1、第一节：传感器及其义务原理第一节：传感器及其义务原理1、什么是传感器、什么是传感器如图有这一个安装，小盒子如图有这一个安装，小盒子A的侧面显露一个的侧面显露一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁B放到盒放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡就子上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡就熄灭。熄灭。问：请大家推测，盒子里有什么样的安装，才问：请大家推测，盒子里有什么样的安装，才干出现这样的景象呢？干出现这样的景象呢？“干簧管干簧管 干簧管是一种可以感知磁场的传感器。干簧管是一种可以感知磁场的传感器。阅读教材阅读教材2 2、3 3段，并回答以下问题：段，并回答以下问

2、题：1 1什么是传感器什么是传感器2 2传感器的作用是什么？传感器的作用是什么？1 1传感器：它可以感知诸如力、温度、光、传感器：它可以感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。电路的通断。2传感器的作用：是把非电学量转化为电传感器的作用：是把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而实现很方便地丈量、学量或电路的通断，从而实现很方便地丈量、传输、处置和控制。传输、处置和控制。转换器件转换器件敏感元件敏感元件转换电路转换电路电学量电学量非电物理量非

3、电物理量2光敏电阻光敏电阻 实验演示实验演示 ： 光敏电阻在被光照射时电阻发生明显变化。光光敏电阻在被光照射时电阻发生明显变化。光照越强，电阻越小；反之越弱。照越强，电阻越小；反之越弱。实验结论：实验结论： 光敏电阻可以将光学量转化为电阻这个电学量光敏电阻可以将光学量转化为电阻这个电学量 引见半导体资料引见半导体资料(科学散步科学散步)载流子：载流子： 空穴、自在电子空穴、自在电子导电原理：导电原理： 当半导体资料遭到光照或者温度升高时，当半导体资料遭到光照或者温度升高时，会有更多的自在电子和空穴产生，于是导体会有更多的自在电子和空穴产生，于是导体性加强。性加强。例：如以下图为光敏电阻自动计数

4、器的表示图，其中例：如以下图为光敏电阻自动计数器的表示图，其中R1R1为光敏电阻，为光敏电阻，R2R2为定值电阻此光电计数器的根本为定值电阻此光电计数器的根本义务原理是义务原理是 A A当有光照射当有光照射 R1R1时，信号处置系统获得高电压时，信号处置系统获得高电压B B当有光照射当有光照射R1R1时，信号处置系统获得低电压时，信号处置系统获得低电压C C信号处置系统每获得一次低电压就记数一次信号处置系统每获得一次低电压就记数一次D D信号处置系统每获得一次高电压就记数一次信号处置系统每获得一次高电压就记数一次AC 3热敏电阻和金属热电阻热敏电阻和金属热电阻 阅读教材，问答问题：阅读教材，问

5、答问题：1 1金属导体与半导体资料的导电性能与温度的变金属导体与半导体资料的导电性能与温度的变化关系能否一样？化关系能否一样？2 2热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺陷？热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺陷？ 3 3热敏电阻和金属热电阻可以将什么量转化为什热敏电阻和金属热电阻可以将什么量转化为什么量？么量？ 金属导体的导电性能随温度升高而降低；半导体资料金属导体的导电性能随温度升高而降低；半导体资料的导电性能随温度升高而加强。的导电性能随温度升高而加强。热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，丈量范围较热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，丈量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，丈量范围较大，小；金属

6、热电阻的化学稳定性较好，丈量范围较大，但灵敏度较差。但灵敏度较差。 热敏电阻或金属热电阻可以将热学量转化为电学量热敏电阻或金属热电阻可以将热学量转化为电学量 例：有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三例：有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接到欧姆表两端，再用黑纸包住元件或者把元只元件分别接到欧姆表两端，再用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，察看欧姆表的示数，以下说法中正确的选件置入热水中，察看欧姆表的示数，以下说法中正确的选项是项是 A A置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较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大，这只

7、元件一定是热敏电阻B B置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，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这只元件一定是定值电阻C C用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示用黑纸包住元件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数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D D用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数一样，这只元件一定是定值电阻数一样，这只元件一定是定值电阻AC教材教材59页页“说一说说一说 电容式传感器可以把位移这个力学量转化为电容式传感器可以把位移这个力学量转化为

8、电容这个电学量。电容这个电学量。4霍尔元件霍尔元件在霍尔效应中产生的电在霍尔效应中产生的电压叫霍尔电压压叫霍尔电压知半导体薄片的宽度为知半导体薄片的宽度为d，垂直于侧面的磁场，垂直于侧面的磁场强度大小为强度大小为B，方向如图，现通入恒定电流大，方向如图，现通入恒定电流大小为小为I，方向向右，导体单位体积内的载流子，方向向右，导体单位体积内的载流子数为数为n，求上下外表的电势差，并判别那一面，求上下外表的电势差，并判别那一面电势高？电势高？nqdIBUHHIBUkd1knq令：令：那么：那么：教材问题与练习教材问题与练习1甲图中在线圈甲图中在线圈4上串联电源和电流表乙图上串联电源和电流表乙图中在

9、线圈中在线圈3上串联电源和电流表上串联电源和电流表 甲中当待测甲中当待测物体位移变化时，物体位移变化时，2、3间的空气间隙变化，线间的空气间隙变化，线圈圈 4的电感值发生变化。这一变化量经过转换电的电感值发生变化。这一变化量经过转换电路丈量电路输出电流，就反映出被测物体位移的路丈量电路输出电流，就反映出被测物体位移的变化量变化量乙图中被测物体位移变化，带动软铁芯乙图中被测物体位移变化，带动软铁芯2在线圈在线圈中挪动，线圈的电感值将变化，这一变化经过转中挪动，线圈的电感值将变化，这一变化经过转换电路和检测电路输出电流，就得到了被测物体换电路和检测电路输出电流，就得到了被测物体位移的变化。位移的变化。传感器名称传感器名称输入（感输入（感受）的物受）的物理量或化理量或化学量学量输出的物理量输出的物理量 可能的工作原理可能的工作原理气体压强传感器气体压强传感器压强压强电压（电流）电压（电流） 力电转换力电转换硅光电池硅光电池光光电压电压光电效应光电效应光电二极管光电二极管光光电压电压光电效应光电效应湿敏电阻湿敏电阻湿湿电压（电阻）电压（电阻）感湿材料受湿电阻变感湿材料受湿电阻变化化话筒话