第一节传感器及其工作原理讲解材料

第一节：传感器及其工作原理1、什么是传感器如图有这一个装置，小盒子A的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁B放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移走，灯泡就熄灭。问：请大家推测，盒子里有什么样的装置，才能出现这样的现象呢？“干簧管”干簧管是一种能够感知磁场的传感器。阅读教材2、3段，并回答以下问题：（1）什么是传感器（2）传感器的作用是什么？日常生活中的传感器电冰箱、电饭煲中的温度传感器;空调中的温度和湿度传感器;煤气灶中的煤气泄漏传感器;电视机和影碟机中的红外遥控器;照相机中的光传感器;汽车中燃料计和速度计等等。转换器件敏感元件转换电路电学量非电物理量2．光敏电阻[实验演示]：光敏电阻在被光照射时电阻发生明显变化。光照越强，电阻越小；反之越弱。实验结论：光敏电阻能够将光学量转化为电阻这个电学量

介绍半导体材料(科学漫步)载流子：空穴、自由电子导电原理：当半导体材料受到光照或者温度升高时，会有更多的自由电子和空穴产生，于是导体性增强。例：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记数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次AC3．热敏电阻和金属热电阻阅读教材，问答问题：（1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系是否相同？（2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？

（3）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为什么量？金属导体的导电性能随温度升高而降低；半导体材料的导电性能随温度升高而增强。热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度较差。热敏电阻或金属热电阻能够将热学量转化为电学量

例：有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接到欧姆表两端，再用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（）A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻AC教材59页“说一说”电容式传感器能够把位移这个力学量转化为电容这个电学量。4．霍尔元件在霍尔效应中产生的电压叫霍尔电压已知半导体薄片的宽度为d，垂直于侧面的磁场强度大小为B，方向如图，现通入恒定电流大小为I，方向向右，导体单位体积内的载流子数为n，求上下表面的电势差，并判断那一面电势高？令：则：教材问题与练习1．甲图中在线圈4上串联电源和电流表．乙图中在线圈3上串联电源和电流表．甲中当待测物体位移变化时，2、3间的空气间隙变化，线圈4的电感值发生变化。这一变化量通过转换电路测量电路输出电流，就反映出被测物体位移的变化量．乙图中被测物体位移变化，带动软铁芯2在线圈中移动，线圈的电感值将变化，这一变化通过转换电路和检测电路输出电流，就得到了被测物体位移的变化。传感器名称输入（感受）的物理量或化学量输出的物理量可能的工作原理气体压强传感器压强电压（电流）力电转换硅光电池光电压光电效应光电二极管光电压光电效应湿敏电阻湿电压（电阻）感湿材料受湿电阻变化话筒声音电流电磁感应