《传感器》 全章课件

1、 传感器1、什么是传感器?非电学量 电学量传感器的种类传感器的种类2、光敏电阻（光电传感器）例题例题1如图所示，如图所示，R1、R2为定值电阻，为定值电阻，L是小灯泡，是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ）A电压表的示数增大电压表的示数增大 BR2中电流减小中电流减小C小灯泡的功率增大小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大电路的路端电压增大3、热敏电阻和金属热电阻ORT金属导线金属导线热敏电阻热敏电阻例题例题2.2.下图是一个温度传感器的原理示意图下图是一个温度传感器的原理示意图,R,Rt t是一是一个热敏电阻器。试说明传感器是如何把温度值转变个

2、热敏电阻器。试说明传感器是如何把温度值转变为电信号的。为电信号的。VRtR定片定片动片动片电介质电介质金属芯线金属芯线导电液体导电液体待测压力待测压力F固定电极固定电极可动电极可动电极x极板极板极板极板电介质电介质4、电容式传感器示意图示意图被测物体被测物体x电容器极板电容器极板电介质板电介质板 （1 1）材料：半导体）材料：半导体 如：砷化铟如：砷化铟CDFBEI IU UH H霍尔元件工作原理图霍尔元件工作原理图dkUHIB （3 3）霍尔电压）霍尔电压: :K 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

3、的d、k为定值，再保持为定值，再保持I恒定，则恒定，则UH 的变化就的变化就与与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。5、霍尔元件（磁传感器） （2 2）工作原理：）工作原理：1、传感器：、传感器：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： 温度传感器和光传感器传感器应用的一般模式传感器应用的一般模式常温下两触点分离。温度升高，两种金属膨胀常温下两触点分离。温度升高，两种金属膨胀性能不同，双金属片形状发生变化，使触点接触。性能不同，双金属片形状发生变化，使触点接触。双金属片温度传感器双金属片温度传感器：原因：双金属片原因：双金属片铜的

4、膨胀系数大于铁铜的膨胀系数大于铁电熨斗的构造电熨斗的构造思考与讨论：思考与讨论：常温下两触点是接触还是分离？常温下两触点是接触还是分离？如何用调温旋钮来升高或降低电熨斗的工作温度？如何用调温旋钮来升高或降低电熨斗的工作温度？思思考与讨论考与讨论：（1）常温下，上、下触点应是接触的还是分离的？）常温下，上、下触点应是接触的还是分离的？当温度过高时，双金属片将怎样起作用？当温度过高时，双金属片将怎样起作用？常温下，上、下触点应是分离的，设定温度时，通过调常温下，上、下触点应是分离的，设定温度时，通过调节调温旋钮使弹性铜片下降，与弹性铜片相连的上触点与下节调温旋钮使弹性铜片下降，与弹性铜片相连的上触

5、点与下触点接通。这样电路接通，电热丝发热产生热量，温度升高，触点接通。这样电路接通，电热丝发热产生热量，温度升高，可熨烫衣物。由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨可熨烫衣物。由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原状，从而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用用双金属片温度传感器的作用双金属片温度传感器的作用-控制电路的通

6、断控制电路的通断 （2）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制在不同温度的目的制在不同温度的目的 回顾在家煮饭的过程？回顾在家煮饭的过程？问题提出问题提出: 电饭锅烧饭电饭锅烧饭,饭熟后会自动断开饭熟后会自动断开

7、，而烧水时却不能自动断开。为什么？而烧水时却不能自动断开。为什么？阅读：课本阅读：课本P59 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？ 3、感温铁氧体有何特点？、感温铁氧体有何特点？ 4、什么是、什么是“居里点居里点”？ 电饭锅的构造电饭锅的构造 阅读：阅读：P61 回答回答 以利用烟雾对光的散射来工作的火以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例，简述其工作原理灾报警器为例，简述其工作原理 . 许多会议室、宾馆房许多会议室、宾馆房间的天花板上都装有火灾间的天花板上都装有火灾报警器，报警器，火

8、灾报警器火灾报警器是光是光传感器应用的又一实例。传感器应用的又一实例。光光电流变化电流变化控制电路通断控制电路通断非电学量非电学量传感器传感器电学量电学量控制电路通断控制电路通断报警器带孔的罩子内装有发报警器带孔的罩子内装有发光二极管光二极管LED、光电三极管、光电三极管和不透明的挡板平时，光和不透明的挡板平时，光电三极管收不到电三极管收不到LED发出的发出的光，呈现高电阻状态烟雾光，呈现高电阻状态烟雾进入罩内后对光有散射作用，进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小与传感管上，其电阻变小与传感器连接的电路检测出这种变器连接的电路检测出这种变化

9、，就会发出警报化，就会发出警报 思考与讨论：思考与讨论：1 1、应该把恒温箱中的加热器接在、应该把恒温箱中的加热器接在 A A、B B 端还是端还是 C C、D D 端呢？端呢？2 2、要使箱内温度保持、要使箱内温度保持100100，可变电阻，可变电阻RR值应调节多值应调节多大？大？2、惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个系统的重要元件是加速度计。惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个系统的重要元件是加速度计。加速度计的构造和原理的示意图如图示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套加速度计的构造和原理的示意图如图示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为一个质量为m的滑块，滑块的两侧

10、分别与劲度系数均为的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连，两弹簧的的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度自然长度。滑块上有指针，可通。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离方向运动，指针向左偏离O点的距离为点的距离为x，则这段时间内导弹的加速度，则这段时间内导弹的加速度 （ ） A. 方向向左，大小为方向向左，大小为 k x/m B方向向右，大小为方向向右，大小为 k x

11、/m C方向向左，大小为方向向左，大小为 2k x/m D. 方向向右，大小为方向向右，大小为 2k x/m01010UPD3、若电位器（可变电阻）总长度为若电位器（可变电阻）总长度为L，其电阻均匀，两端接在，其电阻均匀，两端接在稳压电源稳压电源U0上，当导弹以加速度上，当导弹以加速度a沿水平方向运动时，与滑块沿水平方向运动时，与滑块连接的滑动片连接的滑动片P产生位移，此时可输出一个电信号产生位移，此时可输出一个电信号U，作为导弹，作为导弹惯性制导系统的信息源，为控制导弹运动状态输入信息，试写惯性制导系统的信息源，为控制导弹运动状态输入信息，试写出出U与与a 的函数关系式。的函数关系式。010

12、10UPU0解解：a=2kx/m S=ma/2kU=U0 Rx / R = U0 x / L=maU0 / 2kL=mU0 a / 2kLa阅读阅读P61 回答回答 1、机械式鼠标器的组成、机械式鼠标器的组成 2、机械式鼠标器的工作原理、机械式鼠标器的工作原理鼠标中的红外接收管就是光传感器。鼠标移动时，鼠标中的红外接收管就是光传感器。鼠标移动时，滚球带动滚球带动 x、y 方向两个码盘转动，红外管接收到一方向两个码盘转动，红外管接收到一个个红外线脉冲。计算机分别统计个个红外线脉冲。计算机分别统计 x、y 两个方向上两个方向上的脉冲信号，就能确定鼠标的位置。的脉冲信号，就能确定鼠标的位置。 生活中

13、的传感器 传感器是把一种能量转换成另一种能力的装置，把被测信号转化成电信号的装置，它在我们生产、生活和科研方面都有着非常广泛的用途，大到军事、天文方面的应用，小到我们日常生活的煮饭、洗衣等自动化方面的应用。可以说，传感器的应用已经深入到了整个社会生活的方方面面。 生活中的传感器生活中的传感器 传感器在日常生活中更是无处不在，它正在改变着人们的生活方式，充分显示出它给人们生活带来的方便、安全和快捷。比如当我们夏天使用空调时，它为什么会让房间保持在一个设定的温度下呢?这是因为空调中有一个用热敏电阻制成的感应头，当周围空气的温度发生变化时，热敏电阻的阻值就会随之而发生相应的改变，通过电路转换为电流信

14、号从面控制压缩机的工作。又比如烟雾报警器，就是利用烟敏电阻来测量出烟雾浓度，达到一定浓度即引起报警系统工作，从而达到报警的目的。还有我们的光敏路灯、声控路灯等也是利用传感器来自动控制开关的通和断的。在我们的生活中用到传感器的地方还很多，比如自动门、手机触摸屏、鼠标、数码相机、电子天平、话筒、电子温度计、自动洗衣机、红外线报警器等。 1.洗衣机中的传感器洗衣机中的传感器 水位传感器有两种(20欧姆左右)，1：触点式开关，用压力推动气囊连杆接通触点，触点闭合，则开始洗涤，电脑板检测开关的通断信号。2：频率式：内是一个电感和2个电容 磁芯组成振动电路，其频率靠磁芯在气压的作用下推动气囊连的磁芯做上下

15、运动产生对应频率，不同的频率值对应不同的水位。 洗衣机中还有负载量传感器、水温传感器、布质传感器、洗涤粉传感器、脏污程度传感器、脱水传感器等。2.电冰箱中的传感器电冰箱中的传感器 电冰箱一般有冷冻室传感器：温度传感器，用于显示冷冻室的温度。冷藏室环境传感器：温度传感器，用于显示冷藏室的温度变温区传感器：温度传感器，用于显示变温室的温度和控制（此区温度一般在-7度至5度间） 化霜传感器：温度传感器，一般在常温下为断开，-7以下闭合！化霜加热器通电发热，将蒸发 器的霜化掉！（在电冰箱中，此传感器一定配合熔断器使用）家用报警器家用报警器 家用防盗报警器采用芯片，微电脑控制技术，是集传感探测、通讯、计算机于一体的智能化、全数码、多功能的新一代技防精品。该报警系统广泛应用于企事业单位、金融系统、 营业场所、居民家庭的防盗、防抢、防火、紧急求助的自动报警。可独立使用，也可与报警中心组成联网。 一旦发生警情，能把报警信息通过邮电通讯网络瞬间 远程传输到用户设定的电话、手机、传呼机。同时向报警中心报告，联网中心电脑可通过电子地图、数据库、电脑语音提示，监听现场情况，显示发生警情的单位、 地址、方位、及时调动警力作出快速处理。传感器与人的器官传感器与人的器官 与人的