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文档简介

1、.2.2传传 感感 器器 的的 应应 用用1 1、认识常见的传感器、认识常见的传感器2 2、知道传感器的应用、知道传感器的应用广东省东莞市光明中学广东省东莞市光明中学 黄利辉黄利辉 传感器的用途很广:科学研究、工业、农传感器的用途很广:科学研究、工业、农业、商业、医学、军事、环境保护、日常业、商业、医学、军事、环境保护、日常生活等。生活等。传感器用途传感器用途提高了检测的精确性和可靠性提高了检测的精确性和可靠性。 为什么传感器比人的感觉系统的精确性为什么传感器比人的感觉系统的精确性和可靠性更好?和可靠性更好? 因为传感器转换的电信号与它获取的信因为传感器转换的电信号与它获取的信息有严格的一一对

2、应关系,而且用它来息有严格的一一对应关系,而且用它来测量准确性较高,多次重复测量结果之测量准确性较高,多次重复测量结果之间误差很小。间误差很小。使用传感器测量的优点使用传感器测量的优点案例一:案例一: 温、湿度传感器检测棉花的温、湿度传感器检测棉花的温度和湿度温度和湿度1、温、湿度传感器、温、湿度传感器还可用来检测粮食仓库还可用来检测粮食仓库布料仓库布料仓库蔬菜大棚蔬菜大棚温度和湿度温度和湿度案例二:电子秤是怎样工作的? 电子秤由电阻应变片、电压放大器、模数转换器电子秤由电阻应变片、电压放大器、模数转换器和数字显示器等组成。和数字显示器等组成。1 1、怎样称重?、怎样称重? 电阻应变片由康铜丝

3、做成,当电阻应变片由康铜丝做成,当受到力的作受到力的作用用时,它的时,它的电阻就会发生变化电阻就会发生变化。把应变片接在合。把应变片接在合适的电子电路中,电阻的变化量就能转换为适的电子电路中,电阻的变化量就能转换为电压电压的变化的变化量,经过电压放大器放大和处理后又成为量,经过电压放大器放大和处理后又成为相应的数字量相应的数字量,送到液晶显示器显示出被称物体,送到液晶显示器显示出被称物体的质量。的质量。2、压敏传感器、压敏传感器电子秤是怎样工作的?2 2、怎样计价?、怎样计价? 称出称出货物质量货物质量后,通过后,通过键盘键盘输入货物的单价输入货物的单价,装在,装在电子秤里具有计算功能的电子秤

4、里具有计算功能的处处理器开始工作理器开始工作,显示器上就,显示器上就能能显示出总价钱显示出总价钱。如果把电。如果把电子秤与打印机相连,则被被子秤与打印机相连,则被被秤货物的质量、价格、总价秤货物的质量、价格、总价钱就能在纸带上打印出来。钱就能在纸带上打印出来。马上行动马上行动 你能不能想到一种更方便、更快捷、更准确的方你能不能想到一种更方便、更快捷、更准确的方法来称法来称“大象大象” 可用力敏传感器制成的测量汽车质量的地秤可用力敏传感器制成的测量汽车质量的地秤压敏传感器还可用于压敏传感器还可用于: 电脑键盘、手机键盘等电脑键盘、手机键盘等案例 自动计数器 原理:在自动传送带的原理:在自动传送带

5、的两侧两侧分别安装分别安装光源光源和和光敏光敏传感器传感器,当被测瓶子位于光源和传感器之间时,当被测瓶子位于光源和传感器之间时,传感器无光照,否则便有光照,这样通过它输出传感器无光照,否则便有光照,这样通过它输出的电信号发生变化便可计数。若瓶子是透明的,的电信号发生变化便可计数。若瓶子是透明的,同同时可检测液位或液体的混浊度。同同时可检测液位或液体的混浊度。3、光敏传感器、光敏传感器光敏传感器用途还有:光电鼠标、数码相机等光敏传感器用途还有:光电鼠标、数码相机等 B B超的探头是超声波传感器(声敏传感器)超的探头是超声波传感器(声敏传感器) 超声波有两个重要特性:超声波有两个重要特性: (1

6、1)方向性好。)方向性好。 频率比音频高,遇到物体后超声波会反射,物体频率比音频高,遇到物体后超声波会反射,物体的密度不同,反射程度不同,通过接收和处理反的密度不同,反射程度不同,通过接收和处理反射波,就可以知道物体的方位和距离。射波,就可以知道物体的方位和距离。 (2 2)在水里的传播距离远,约是在空气中传播)在水里的传播距离远,约是在空气中传播距离的距离的18001800倍。倍。 适于探测水中物体的优选载体。因为人体内部有适于探测水中物体的优选载体。因为人体内部有水分,因此很适于检测人体内部的病变。水分,因此很适于检测人体内部的病变。案例案例 B超的奥秘超的奥秘4 4、超声波传感器、超声波

7、传感器超声波是怎样工作的?它是怎么既超声波是怎样工作的?它是怎么既能发射超声波又能接收超声波的?能发射超声波又能接收超声波的? 在传感器的两条引脚上输入在传感器的两条引脚上输入40kHz40kHz的脉冲信号,的脉冲信号,其内部的压电陶瓷片(或压电石英晶片)将电能其内部的压电陶瓷片(或压电石英晶片)将电能转换为同频率的机械振动能,经锥形辐射口将振转换为同频率的机械振动能,经锥形辐射口将振动信号向外发射出去,这就是超声波的发射。动信号向外发射出去,这就是超声波的发射。 当超声波遇到被测物体或障碍物时,超声波便反当超声波遇到被测物体或障碍物时,超声波便反射回来,当传感器接收到射回来,当传感器接收到4

8、0kHz40kHz的超声波信号后,的超声波信号后,压电陶瓷片产生谐振,将机械振动信号转换成同压电陶瓷片产生谐振,将机械振动信号转换成同频率的电信号。频率的电信号。超声波传感器的用途超声波传感器的用途 (1 1)B B超超 (2 2)探测大海的深度(声呐)探测大海的深度(声呐) (3 3)计数器)计数器 (4 4)汽车倒车防撞装置)汽车倒车防撞装置 利用半导体材料制成利用半导体材料制成的一种的一种电阻值随电阻值随温度变化温度变化的特殊电阻。其电阻值随温度升的特殊电阻。其电阻值随温度升高而增大的叫高而增大的叫正温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻;随温;随温度升高而降低的叫度升高而降低的叫负温度系数

9、的热敏电阻负温度系数的热敏电阻。5 5、热敏传感器、热敏传感器 讨论:炼钢炉中,钢水的温度可达讨论:炼钢炉中,钢水的温度可达10000C。能。能否使用热敏传感器直接测量?否使用热敏传感器直接测量? 热敏电阻温度计测量的温度范围为热敏电阻温度计测量的温度范围为04000C,故,故不能。不能。 可用铂锗可用铂锗-铂热电偶测量,其测量温度范围可达铂热电偶测量,其测量温度范围可达14000C; 也可以用光学高温系统与标准温度相比较来测定也可以用光学高温系统与标准温度相比较来测定温度。因为任何物质都辐射出其波长与所处温度温度。因为任何物质都辐射出其波长与所处温度相对应的电磁波,当温度超过相对应的电磁波,

10、当温度超过7000C时物体将辐时物体将辐射可见光,用肉眼即可观察到发光。射可见光,用肉眼即可观察到发光。热敏传感器热敏传感器热敏传感器还可用于热敏传感器还可用于:电饭煲、冰箱、空调机等电饭煲、冰箱、空调机等红外线测温仪红外线测温仪 “非典非典”时期在公共场所,人们使用什时期在公共场所,人们使用什么工具来测体温?么工具来测体温? 答:答:红外线测温仪红外线测温仪。 原理:当物体的温度高于绝对零度时,原理:当物体的温度高于绝对零度时,都有与温度有关的红外线向外辐射,都有与温度有关的红外线向外辐射,把它转换成电信号就是红外线测温仪。把它转换成电信号就是红外线测温仪。 还可用于还可用于: 红外线报警器

11、、红外线红外线报警器、红外线摄影、红外线夜视镜、自动门等摄影、红外线夜视镜、自动门等6、红外线传感器、红外线传感器7、位移传感器、位移传感器 位移传感器用于检测位移传感器用于检测位移位移(线位移、角位移线位移、角位移)长度长度、厚度厚度等,并把它们转换为相应的电信号输出。等,并把它们转换为相应的电信号输出。 种类很多,种类很多,电容式位移传感器电容式位移传感器是其中之一。是其中之一。 电容式位移传感器的电容量随被测位移的变化而电容式位移传感器的电容量随被测位移的变化而变化。变化。如收音机中的选台旋纽用的就是可变电容如收音机中的选台旋纽用的就是可变电容器。器。干手器干手器 干手器的出风口处安装了

12、干手器的出风口处安装了电容电容感应感应电路,因为人体是导体,当湿手靠电路,因为人体是导体,当湿手靠近干手器的出风口时,感应电路的近干手器的出风口时,感应电路的电容量发生变化电容量发生变化,导致控制电路输,导致控制电路输出出电压变化电压变化,接着电磁,接着电磁继电器常开继电器常开触点闭合触点闭合,接通接通风扇与加热器的风扇与加热器的电电源源,手上的水很快被吹干。当手移,手上的水很快被吹干。当手移开后便又恢复原来状态。开后便又恢复原来状态。输入输入电容电容传感传感器器被控对象被控对象风扇、加风扇、加热器热器输出输出继电继电器器控制控制(处理处理)电路中有电路中有电压输出电压输出手接近手接近位移变化

13、位移变化练练 习习 超市收银台是怎么利用条形码识别商品价格的。超市收银台是怎么利用条形码识别商品价格的。 答:条形码中包含商品的数码信息,当用光发射答:条形码中包含商品的数码信息,当用光发射器照射后,条形码的光反射信号由光敏传感器接器照射后,条形码的光反射信号由光敏传感器接收并解读后,就能计算出商品的价格收并解读后,就能计算出商品的价格。 在现代农业的温室里,电子控制系统要对那些环在现代农业的温室里,电子控制系统要对那些环境参数进行控制?需要哪些传感器,并画出相应境参数进行控制?需要哪些传感器,并画出相应的方框图。的方框图。 答:温度、湿度、光照。需要温敏、湿敏、光敏答:温度、湿度、光照。需要

14、温敏、湿敏、光敏传感器。传感器。输入输入温室温室执行执行控制控制(处理处理)检测检测反馈反馈比较器比较器3 3、你能举出一些在科学测量、简单重复的、你能举出一些在科学测量、简单重复的工作和在对人体有害或人无法到达的环境中工作和在对人体有害或人无法到达的环境中使用传感器的例子吗使用传感器的例子吗? ? 在核电站的辐射区测温度、湿度、质量采用热敏、在核电站的辐射区测温度、湿度、质量采用热敏、湿敏、力敏传感器测量;湿敏、力敏传感器测量; 测量煤矿中的瓦斯含量,用气敏传感器;在低温测量煤矿中的瓦斯含量,用气敏传感器;在低温(-200-2000C)或高温()或高温(2002000C以上)环境中测量温以上)环境中测量温度,用热敏传感器;度,用热敏传感

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