传感器复习内容

传感器的应用知识回顾霍尔元件:磁感应强度非电学量电学量光敏电阻：光强热敏电阻:温度电阻电阻电压●传感器应用的一般模式芝麻开门红外线传感器干手器指纹识别器数字游标卡尺数字风速仪数字式测振表热敏式传感器一、力传感器的应用-----电子秤原理分析：力电阻变化电压形变应变片的作用当被测物理量作用于弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形，产生相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，引起应变片的电阻值变化，通过测量电路变成量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。结构：应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成应用：广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量二．力传感器的应用——电子秤（1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？（3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？（2）简述力传感器的工作原理。装置：力传感器元件：金属梁和应变片

两个应变片的形变引起电阻变化致使两个应变片的电压差变化

形变电压

练习1.关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是 （）A.应变片是由多用半导体材料制成B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大反之，变小C.传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大，输出的电压差值也越大二、声传感器的应用----话筒1、动圈式话筒工作原理：电磁感应现象声信号电流信号NSN2、电容式话筒声电容变化电压工作原理：利用电容器充放电形成的充放电电流

3、驻极体话筒工作原理：由内部的驻极体塑料膜感受声波，原理与电容式话筒类似人们通常将话筒用于讲话、演唱和录音，并不把它当作传感器看待。真正作为测量应用的一个实例是在噪声升级上，作为控制用的一个实例是在声控楼道灯的电路中后者使用的是驻极体话筒。三、温度传感器的应用-----电熨斗（1）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？思考与讨论（2）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？电熨斗的结构：温度传感器可以将温度信号转化为

，可由指针式仪表或数字式仪表显示出来，从而构成指针式温度计或数字式温度计。测温仪中的测温元件可以是___________、__________、_________等，还可以是__________等。由于电信号可以

输送，因此应用温度传感器可以实现远距离读取温度的数值。温度传感器可以把温度转换为电信号。测温元件可以是热敏电阻、金属热电阻、热电偶，还可以是红外线敏感元件等。电信号可以远距离输送，因而温度传感器可以远距离读取温度。光传感器的应用——鼠标器鼠标中的红外接收管就是光传感器。鼠标移动时，滚球带动x、y

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

x、y两个方向上的脉冲信号，就能确定鼠标的位置。甲图2乙丙

利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例，简述其工作原理光传感器的应用——火灾报警器烟雾式火灾报警器的实物见图，烟雾作上升运动的，到达天花底下，烟感报警器通过烟发现火灾，所以烟雾式火灾报警器安装在天花板上。烟雾式火灾报警器的核心部件是一个光传感器，它可以用来测量烟的浓度的，该装置设计的时候，光束是偏离感应器的，当烟雾进入到感应室后，烟雾粒子会将部分光束散射

到感应器上，当烟雾的浓度逐渐加大时，就会有更多的光束被散射到感应器上，当到达传感器的光束达到一定的程度，蜂鸣器就会发出报警信号。下列器件是应用光传感器的是 （）A．鼠标器 B．火灾报警器 C．测温仪D．电子称例题分析热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化的原理制成的，如各种家用电器（空调、冰箱、热水器、饮水机、电饭煲等）的温度控制、火警报警器、恒温箱等。

例题：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（

）A.

I

变大，U变大B.

I变小，U变小C.

I变小，U变大D.

I变大，U变小R1R2R3AabEr

解：出现火情时温度升高，R2减小，R总减小，I总增大，Uab减小，U并减小，IA减小，B五、传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用。如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器……10．演示位移传感器的工作原理如右图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（）A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数03年上海理综10B

12．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．红外报警装置

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03年上海理综12A如图示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于Ω档，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断（）A.θ′=θB.θ′<θC.θ′>θD.不能确定θ和θ的关系′θB电容传感器

电容器的电容C决定于极板的正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素。如果某一物理量（如角度、位移、深度等）的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化，则通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化，起这种作用的电容器称为电容式传感器。θ定片动片极板电介质固定电极可动电极题目：随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作，是因为（）

A.改变了湿度B.改变了温度

C.改变了磁场D.改变了电容C例1：用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个有力敏电阻组成的压力传感器.用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0㎏的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上其压力大小可以直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,a在后.汽车静止时,传感器a、b的示数均为10N。(1)若传感器a示数为14N，b的示数为6.0N,求此时汽车的加速度和方向?(2)当汽车一怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零？

解：（1）以滑块为研究对象，则：

(1)若传感器a示数为14N，b的示数为6.0N,求此时汽车的加速度和方向?解：

(2)当汽车一怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零？例2：唱卡拉OK用的话筒,内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号.下列说法正确的是()A.该传感器是根据电流的磁效应工作的B.该传感器是根据电磁感应原理工作的C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势B例3：电容式话筒的保真度比动圈式话筒好,其工作原理如图所示,Q是绝缘支架,M是薄金属膜和固定电极N形成一个电容器,被直流电源充电,当声波使膜片振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流,当膜片向右运动的过程中有A.电容变大

B.电容变小C.导线AB中有向左的电流

D.导线AB中有向右的电流

1.

采用阻值为120Ω灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片和阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V，并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变分别为1和1000u时，试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。2.

采用阻值R=120Ω灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片与阻值R=120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V。当应变片应变为1000u时，若要使输出电压大于10mV，则可采用何种工作方式（设输出阻抗为无穷大）？3.如图所示为一直流电桥，供电电源电动势E=3V，R3=R4=100Ω，R1和R2为同型号的电阻应变片，其电阻均为50Ω，灵敏度系数K=2.0。两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。设等强度梁在受力后产生的应变为5000u，试求此时电桥输出端电压U0。1．光电效应有哪几种?与之对应的光电元件各有哪些?2．常用的半导体光电元件有哪些?它们的电路符号如何?3．试述光敏二极管和光敏三极管的工作原理，画出测量电路。4．试述光敏电阻的主要参数。5.简述以下测量电路的工作原理温度传感器应用1、热电阻温度计的测温原理是什么？2、什么是接触电动势和温差电动势？简述热电偶的工作原理。3、简述热电偶的基本定律。4、简述热电偶冷端补偿电桥的工作原理5、非接触式测温方法有哪些？简述其工作原理。14.已知分度号为S的热电偶冷端温度为35°C，现测得热电势为11.710mV，求热端温度为多少度？15.铂电阻温度计在100°C时电阻值为139，当它与热的气体接触时，电阻值增至281，试确定气体的温度。设0°C时的电阻值为100。16.将一只铬镍——康铜热电偶与电压表相连，电压表接线端是50°C，弱电位计上读数是60Mv，问热电偶热端温度是多少？该热电偶的灵敏度为0.08mV/°C。5.热电偶冷端电桥补偿电路中，当冷端温度变化时，由

电桥提供一个随冷端温度

的附加电动势，使热电偶回路的输出

冷端温度的变化而改变，达到自动补偿的目的。6.热电偶中热电势由（）组成。

A、感应电动势B、温差电动势

C、接触电动势D、切割电动势7.工程（工业）中，热电偶冷端处理方法有（）

A、热电动势修正法B、温度修正法

C、0℃恒温法

D、冷端延长法13.现用一只镍铬—镍硅热电偶测某换热器内温度，其冷端温度为30°C，而显示仪表机械零位为0°C，这时指示值为400°C，若认为换热器内的温度为430°C，对不对？为什么？正确值为多少？E（30，0）=1.203mV

镍铬—镍硅热电偶分度表工作端温度°C400410420430440热电动势mV16.39516.81817.24117.66418.08814.已知分度号为S的热电偶冷端温度为35°C，现测得热电势为11.710mV，求热端温度为多少度？1.热电动势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的________电动势，另一部分是单一导体的__