传感器及其工作原理课件

新课引入：能陪你聊天的智能娃娃：多丽丝传感器及其工作原理一.传感器讨论与交流人体对外界的感觉可分为哪几种？分别由什么器官承担？

人体感觉

感觉器官

视觉听觉味觉嗅觉触觉鼻子眼睛耳朵舌头皮肤1.定义:指这样一类元件：它能像人的感觉器官那样感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流、电阻等电学量，或转换为电路的通断。2.优点:把非电学量转换为电学量以后,可以很方便的进行测量、传播、处理和控制。一.传感器二.传感器的工作原理非电学量→传感器→电学量非电学量敏感元件转换电路电学量角度位移速度压力温度湿度声强光照传感器电压电流电阻电容（1）光敏电阻光照情况受光表面暴露遮盖受光表面电阻值的情况三.常用的敏感元件演示实验1.特性：光照越强，电阻越小2.材料：一般为半导体。如：硫化镉无光照时，载流子（自由电子和空穴）少，导电性能不好

随着光照的的增强，载流子增多，导电性变好。

照相机、验钞机、光控开关、光电计数器、报警器（1）光敏电阻三、常用的敏感元件3.导电机理：4.作用：5.应用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量例1.如图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（）A．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就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次AR1R2信号处理系统

BD(2)金属热电阻和热敏电阻不同温度的水凉水温水

开水电阻值情况三.常用的敏感元件热敏电阻:半导体分组实验１.特性：金属热电阻温度的升高电阻增大热敏电阻温度的升高电阻减小RTOR-T关系示意图1.金属导线2.热敏电阻

把温度这个热学量转换成为电阻这个电学量

冰箱启动器、电饭锅、电阻温度计、报警器等金属热电阻化学稳定性好、测量范围大、但是灵敏度差。热敏电阻化学稳定性差、测量范围小、但是灵敏度好。(2)金属热电阻和热敏电阻三.常用的敏感元件2.异同点:3.作用：4.应用：

例2：如图是一个温度传感器的原理示意图，Rt是一个热敏电阻器（热敏电阻随温度的升高阻值而降低）。试说明温度变化时电压表示数怎么变化？Vt°RtREr三.常用的敏感元件(2)金属热电阻和热敏电阻思考方向：1.两电阻采取什么连接方式？2.电压表测的是哪个电阻的电压？NMFBEIUHd－－薄片厚度

K－－霍尔系数把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量很小的矩形半导体薄片上制作四个电极E、F、M、N。1.构造：2.霍尔电压:

3.作用(3)霍尔元件三.常用的敏感元件如图，EF间通入恒定电流I同时外加与薄片垂直的磁场B,则M、N间出现霍尔电压UH

作用：把位移这个力学量转化为电容这个电学量。(4)电容传感器三.常用的敏感元件力———电阻变化———电压第二节传感器的应用1、力电传感器的应用——电子秤声———电磁感应———电流当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。原理：电磁感应（1）动圈式话筒：2、声电传感器的应用——话筒

（2）电容式话筒：声———电容变化———电流、电压（2）电容式话筒：声———电容变化———电流、电压第二节传感器的应用双金属片温度传感器的作用：控制电路的通断.4、温度传感器的应用——电熨斗

1、传感器：2）原理：2、敏感元件：（1）光敏电阻（光电传感器）（2）热敏电阻（温度传感器）（3）霍尔元件（磁传感器）（4）电容器（位移传感器）非电学量敏感元件转换电路电学量非电学量电学量1）概念：转换为光学量电阻温度电阻磁感应强度电压力学量电容小结其他应用：1、力传感