传感器及其工作原理讲解

关于传感器及其工作原理讲解传感器在哪？什么是传感器？第2页,共47页，2024年2月25日，星期天学习传感器的重要性第3页,共47页，2024年2月25日，星期天

传感器技术与通信技术、计算机技术构成信息科学技术的三大支柱。

21世纪是人类全面进入信息电子化的时代，随着人类探知领域和空间的拓展，使得人们需要获得的自然信息的种类日益增加，需要信息传递的速度加快，信息处理能力增强，因此要求与此相对应的信息获取技术即传感技术必须跟上信息化发展的需要。第4页,共47页，2024年2月25日，星期天2003年9月，全球现场直播埃及金字塔世界最古老石棺的考古挖掘进程，可能揭开古埃及金字塔内部结构之谜。一个小机器人通过了埃及最大的金字塔内一条狭窄的通道，试图揭开4600年前的秘密。它的探秘之行以发现了又一道封闭的石门而告终。图坦卡蒙的咒语:“不论是谁骚扰了法老的安宁，死神之翼将在它的头上降临。”第5页,共47页，2024年2月25日，星期天自动门自动干手机第6页,共47页，2024年2月25日，星期天

在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。自动检测与自动控制系统第7页,共47页，2024年2月25日，星期天石化企业输油管道、储油罐等压力容器的破损和泄露检测。第8页,共47页，2024年2月25日，星期天第9页,共47页，2024年2月25日，星期天酒精含量测试仪雷达测速仪电子秤红外耳温计第10页,共47页，2024年2月25日，星期天汽车与传感器

高级轿车需要用传感器对温度、压力、位置、距离、转速、加速度、湿度、电磁、光电、振动等进行实时准确的测量，一般需要30～100种传感器。第11页,共47页，2024年2月25日，星期天传感器与家用电器自动电饭锅、吸尘器、空调器、电子热水器、风干器、电熨斗、电风扇、洗衣机、洗碗机、照相机、电冰箱、电视机、录像机、家庭影院等。第12页,共47页，2024年2月25日，星期天全自动洗衣机中的传感器：衣物重量传感器，衣质传感器，水温传感器，水质传感器，透光率光传感器(洗净度)液位传感器，电阻传感器(衣物烘干检测)。指纹传感器透光率传感器温湿度传感器温度传感器第13页,共47页，2024年2月25日，星期天机器人服务员第14页,共47页，2024年2月25日，星期天

21世纪的农业将是知识密集、技术密集的产业，设施农业可以有效提高农业生产效益和增强抗灾能力，借助温室及其配套装置来调节和控制作物生产环境条件，摆脱自然制约，以达到高产、高效、优质。信息获取手段是实现高水平设施农业的关键技术之一，设施农业用传感器的品种较多，主要用于温度、湿度、土壤干燥度、CO2、光照度、土壤养分等参数的测量。信息获取技术还在农田和果园生产、农业生物学研究、农药残留量检测等方面得到了广泛的应用。传感器与农业农业第15页,共47页，2024年2月25日，星期天航空航天宇宙飞船

飞行的速度、加速度、位置、姿态、温度、气压、磁场、振动测量；“阿波罗10”飞船对3295个参数进行检测，其中：温度传感器559个压力传感器140个信号传感器501个遥控传感器142个专家说：整个宇宙飞船就是高性能传感器的集合体第16页,共47页，2024年2月25日，星期天

海湾战争中，伊拉克在科威特战区部署了4280辆坦克，多国部队只有3800辆坦克。但结果是伊拉克的坦克89％被毁，而多国部队的坦克仅损失20辆。这种悬殊的损毁比，正是由于双方信息优势及精确制导武器方面的明显差距造成的。第17页,共47页，2024年2月25日，星期天安全检查门

安检门的内部设置有发射线圈和接收线圈。当有金属物体通过时，交变磁场就会在该金属导体表面产生电涡流，会在接收线圈中感应出电压，计算机根据感应电压的大小、相位来判定金属物体的大小。在安检门的侧面还安装一台“软x光”扫描仪，它对人体、胶卷无害，用软件处理的方法，可合成完整的光学图像。

第18页,共47页，2024年2月25日，星期天原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用第19页,共47页，2024年2月25日，星期天干簧管的构成防盗报警器第20页,共47页，2024年2月25日，星期天

电梯选层控制电话折叠式手机的开关有线电话听筒拿离时的开关控制微波炉炉门的开关控制冰箱门的开关控制煤气表流量控制汽车安全气囊的开关控制天窗/车窗开关控制安全带的扣妥/松拖警示应用对象功能干簧管的应用第21页,共47页，2024年2月25日，星期天一种防盗门报警电路干簧管第22页,共47页，2024年2月25日，星期天视觉嗅觉听觉味觉触觉光传感器湿度传感器气体传感器声音传感器味传感器温度传感器压力传感器人获取外界信息机械自动化设备获取外界信息第23页,共47页，2024年2月25日，星期天1.传感器的定义：转换电路物理信息化学信息生物信息电信号敏感元件传感器传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。第24页,共47页，2024年2月25日，星期天传感器非电学量传感器电学量2.传感器的作用Text声音等磁场温度受力电容等电阻电压电流测量、传输、处理和控制第25页,共47页，2024年2月25日，星期天3、传感器的组成

辅助电源敏感元件转换元件基本转换电路被测量电量敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量输出。物理、化学、生物信息第26页,共47页，2024年2月25日，星期天离子感烟器明火探测器温度传感器第27页,共47页，2024年2月25日，星期天光电传感器湿度传感器机油压力传感器超声波传感器第28页,共47页，2024年2月25日，星期天风速传感器全自动血压机自动旋转门第29页,共47页，2024年2月25日，星期天走廊声控灯的工作原理光敏传感器声敏传感器灯声音光线控制电路延时电路声音光线第30页,共47页，2024年2月25日，星期天动圈式话筒电容式话筒电熨斗电饭锅第31页,共47页，2024年2月25日，星期天声传感器的应用——话筒传感器应用实例（1）话筒的作用是什么？话筒把声音的振动变成电流动圈式话筒电容式话筒第32页,共47页，2024年2月25日，星期天（3）电容式话筒的工作原理和工作过程。它分为两类，一种是手持话筒，如舞台演出和KTV里的话筒一样。这种采用电池供电的手持电容话筒，一般都是5号电池；另一种是录音话筒，如电台播音室和录音棚里长用的那种，需要48伏电源供电。电容式话筒的特点是：清晰度和灵敏度高，音质饱满浑厚但不浑浊。（2）动圈式话筒的工作原理和工作过程。声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，这就是电信号．线圈振动的快慢、强弱代表了声音振动的特征，产生感应电流的大小和方向就随着这个特征而变化，这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器，就发出声音．其工作原理是电磁感应现象．优点：不需要电源供电，使用简便，噪声小，音质特点是浑厚、饱满。缺点是人声闷，清晰度不够好。第33页,共47页，2024年2月25日，星期天（1）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？温度传感器的应用——电饭锅第34页,共47页，2024年2月25日，星期天(1).开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否恢复到图示的状态？为什么？(2).煮饭时水沸腾后锅内是否回大致保持一定的温度？为什么？(3).饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？(4).如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？

:第35页,共47页，2024年2月25日，星期天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——火灾报警器第36页,共47页，2024年2月25日，星期天工作原理：如图是天花板上装的火灾报警器，平时，发光二极管LED发出的光被挡板挡住，光电三极管收不到光，呈现高电阻状态；当有烟雾进入罩内后，对光线向各个方向散射，使部分光线照射到光电三极管上，其阻值变小，与传感器连接的电路检测到这种变化，就会发出警报．第37页,共47页，2024年2月25日，星期天

光电传感器:

光电传感器中的主要部件是光敏电阻或光电管。光敏电阻利用阻值随光照强度的变化而变化的原理制成的。如自动冲水机、路灯的控制、光电计数器、烟雾报警器等都是利用了光电传感器的原理。第38页,共47页，2024年2月25日，星期天传感器应用实例一、力传感器的应用——电子秤（1）电子秤用的测力装置是什么？它由什么元件组成？（2）简述力传感器的工作原理。（3）应变片能够把什么量转化为什么电量？第39页,共47页，2024年2月25日，星期天用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹第40页,共47页，2024年2月25日，星期天常见光敏传感器

第41页,共47页，2024年2月25日，星期天常见的热敏电阻第42页,共47页，2024年2月25日，星期天超声波传感器的认知几种常用超声波传感器第43页,共47页，2024年2月25日，星期天

压电传感器的认知各种压