传感器的应用

机电一体化系统——传感器的应用第八组组员：陈尧、龚敏、尹述虎、谭孟、龙思伟、李克、龙莎莎、范鑫传感器基础知识传感器的概述传感器的组成传感器的命名和分类传感器的应用思考与讨论传感器基础知识

一．传感器的概述传感器的概念传感器是指能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。所以传感器又称为敏感元件、检测器件、转换器件等。如在电子技术中的热敏元件、磁敏元件、光敏元件及气敏元件，在机械测量中的转矩、转速测量装置，在超声波技术中的压电式换能器等都可以统称为传感器。传感器基础知识二、传感器的组成

传感器的组成按其定义一般由敏感元件、转换元件、信号调理转换电路三部分组成,有时还需外加辅助电源提供转换能量传感器基础知识转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适合于传输或测量的电信号部分。敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分

传感器输出信号一般都很微弱，因此传感器输出的信号一般需要进行信号调理与转换、放大、运算与调制之后才能进行显示和参与控制

传感器基础知识

三、传感器的命名、分类

目前一般采用两种分类方法：一种是按被测参数分类，如对温度、压力、位移、速度等的测量，相应的有温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器等；另一种是按传感器的工作原理分类，如按应变原理工作式、按电容原理工作式、按压电原理工作式、按磁电原理工作式、按光电效应原理工作式等，相应的有应变式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光电式传感器等。

传感器基础知识温度传感器的应用电饭锅测温仪光传感器的应用鼠标器火灾报警器感温铁氧体的“居里点”：感温铁氧体在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”。电饭锅——温度传感器的应用电饭锅一、各功能块的基本原理流程

·煮饭插上电源线，按下煮饭按钮，普通机械型电饭煲磁钢限温器组件限温器吸合，带动磁钢限温器组件杠杆，使微动开关从断开状态转到闭合状态，从而接通发热盘组件的电源，发热盘组件通电发热，由于发热盘与煲胆(内锅)充分接触，热量很快传导到煲胆(内锅)，煲胆(内锅)也把相应的热量传导到米和水，使米和水受热升温至沸腾;电饭锅由于水的沸腾温度是100℃，维持沸腾，这时磁钢限温器组件限温器温度达到平衡，维持沸腾一段时间后，煲胆(内锅)里的水已基本被米吸干，而且锅底部的米粒有可能连同糊精粘到锅底形成一个热隔离层，因此，煲胆(内锅)底部会以较快的速度，由100℃上升到102℃±2℃，相应磁钢限温器组件限温器温度从110℃上升到145℃左右，热敏磁块感应到相应温度，失去磁性不吸合，从而推动磁钢限温器组件连杆机构带动杠杆支架，把微动开头从闭合转为断开状态，断开发热盘组件的电源，从而实现电饭煲(锅)的自动限温;进入保温状态，焖饭10分钟后，方可食用。电饭锅·保温

(双金属片)—电饭煲(锅)煮好米饭后，进入保温过程，随着时间推移，米饭的温度下降，双金属片温控器的温度随着下降，当双金属片温控器温度下降到54℃左右，双金属片恢复原形，双金属片温控器触点导通，发热盘组件通电发热，温度上升，双金属片温控器温度达到69℃左右，双金属片温控器断开，温度下降，重复上述过程，实现电饭煲(锅)的自动保温功能。煮粥(煲汤)采用双发热管加热，通过微动开关感应水的温度实现大小功率的转换，从而实现开始大功率加热，水接近沸腾后转换为小功率加热。电饭锅立体保温

立体加热与单加热的相比的优点：使用立体加热在煮熟饭后不易产生冷凝水，保温过程不会出现冷凝水滴落泡白米饭现象，保温米饭均匀一致。电饭锅二、主要控制的元器件功能介绍a、控温器温控调节处，必须用704硅胶胶好!该处米粒一样的绝缘颗粒，一定不能少!出现糊锅的现象，可以稍微调节该处!逆时针旋转控制转保温温度升高!反之则降低!b、限温器该处磁钢必须跳动灵活!c、微动开关电饭煲/电饭锅通常使用的微动开关为以下两种!d、温敏电阻电饭煲常见的感温电阻为以下几种，分别192℃±4、185℃±4，142℃±4，注意连接的方向!e、电脑板

继电器CPU电饭锅f、煲底传感器组件接熔断体，通电源火线L!接温敏电阻(传感器)温敏电阻、熔断体在里面，接触该外壳

g、发热丝千万不要出现破损，裂皱!

h、煲顶发热丝组件千万不要出现破损，裂皱!（1）电饭锅中使用的温度传感器的主要元件是什么？氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成。常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约103℃时失去铁磁性，不能被磁体吸引。使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度。思考与讨论（2）感温铁氧体的组成物质是什么？（3）感温铁氧体有何特点？（4）什么是“居里点”？感温铁氧体电饭锅——温度传感器的应用开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸引，手松开后，按钮不再恢复到初始状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持1000c不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水份被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点1030c”时感温磁体失去磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热。思考与讨论(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会恢复到图示的状态？为什么？

开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？

水沸腾后，由于锅内保持100℃不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热。故锅内大致保持100℃不变。思考与讨论(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？

饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点103℃”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热．(4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？

如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持100℃不变，温度低于“居里点103℃”，电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到103℃才能自动断电。电饭锅常见问题(一)、煮饭不熟

·煮饭后未焖饭;发热盘组件或内锅变形;·发热盘组件与内锅间有异物;·磁钢限温器组件不良;(机械煲)微动开关不良;(机械煲)温控器或电脑板故障;(电子电脑煲)(二)、煮焦饭

·用户要求高及产品米质差异;·磁钢限温器组件杠杆动作不良;(机械煲)微动开关不良;(机械煲)磁钢限温器组件不良或主温控器损坏;·双金属片动作不良;(机械煲)·电脑板损坏;(电子电脑煲)·涂层破坏;(三)、煮饭(粥)溢出

·用户米水量放置偏差大·部分米质易出现溢出·部分产品防溢性稍差·微动开关感温不良·上盖热敏电阻感温不良(四)、煮粥效果不良(四)、煮粥效果不良

—微动开关(YNB)不良或在热态断开状态;·—1小时粥与两小时粥功能差别;·

—煮粥过程经常打开上盖;

—电控、温度传感器故障;四)常见判断故障及原因：

1、若电饭锅面板无显示，操作无响应则检查①电源连接器是否开路②热保险丝断③分压电阻松动，断线，接插不良

2、面板可操作，但不煮饭，不发热①发热板坏，更换发热板②电脑板坏，更换相应型号电脑板。3、煮饭按启动键后，自动退出①煲底传感器开路或短路或插接不良②煲盖传感器开路或短路或插接不良。

4、电饭锅煮不熟饭或煮粥明显溢出①煲底煲盖传感器装配不当，感温不良，应检查每个传感器是否装配良好②锅胆是否变形③菜单选择错误测温仪——温度传感器的应用用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、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。将微机辅助实验系统所配的温度传感器与计算机连接，可以实现数据采集、处理、画图的智能化功能。测温仪——温度传感器的应用鼠标器——光传感器的应用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。火灾报警器——光传感器的应用光电三极管是烟雾火警报警器中的光传感器。平时，发光二极管发出的光被不透明挡板挡住。当有烟雾时，烟雾对光有散射作用，光电三极管接收到散射光，电阻变小，使报警电路工作。例1、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2、关于电饭锅的说法正确的是A．电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁B．铁氧体在常温下具有铁磁性,温度很高时失去铁磁性C．用电饭锅烧水,水开时能自动断电D．用电饭锅煮饭时,若温控开关自动断电后,它不能自动复位

例3、用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属