传感器及其工作原理1.pptVIP

电容式话筒 电容式传感器 * * * * 第三章 传感器 高二年级物理备课组 美国勇气号着陆火星过程大型3D视频演示 光控门 红外线体温计 自动干手机 自动感应水龙头 离子感烟器 一、传感器 传感器：有时又被称做检测器、探测器或变换器，在智能化的机器中，它相当于人的眼、耳、鼻、舌或手指等感官，给机器提供一些必要的信息。 传感器通常是把被测的非电信息，按一定 规律换成与之对应的电信息的器件或装置 2、工作原理： 非电学量 敏感元件 转换器件 转换电路 （或电路的通断） 电学量 传感器各部分作用如下： 敏感元件 力敏元件、光敏元件、热敏元件、磁敏元件、气敏元件等。 力敏元件：其特征参数随所受外力或应力变化而明显改变 的敏感元件。 光敏元件：特征参数随外界光辐射的变化而明显改变的 敏感元件 热敏元件：对温度敏感的特种电阻元件。通常用铝、钨、 铼钨等金属细丝制成，也有的用半导体制成。 磁敏元件：特性参数随外界磁性量变化而明显变化的 敏感元件。 气敏元件：用半导体材料制成的对可燃气体敏感的元件。 敏感元件的分类 力敏元件 光敏元件 光敏电阻实物图 . 温度传感器 热敏电阻 磁敏元件 气敏元件 离子感烟器 敏感元件的分类 1：物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应。 2：化学类：基于化学反应的原理。 3：生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能。 二氧化碳传感器 湿敏传感器 酶传感器 半导体热敏电阻的热敏特性 干簧管是一种磁敏的特殊开关，也称干簧继电器。 它通常由两个或三个软磁性材料做成的簧片触点， 被封装在充有惰性气体(如氮、氦等)或真空的玻璃 管里，玻璃管内平行封装的簧片端部重叠，并留有 一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭触点。 干簧管干簧管比一般机械开关结构简单、体积小、 速度高、工作寿命长；而与电子开关相比，它又有 抗负载冲击能力强等特点，工作可靠性很高。 干簧管串联在电路中就成为一个由磁场控制的开关 干簧管 例1:(2011.江苏高考)美国科学家因电荷耦合器 件的重要发明荣获2009年诺贝尔物理学奖。 CCD是将光学量转换成电学量的传感器。下列器 件可作为传感器的有（ ） A：发光二极管 B：热敏电阻 C：霍尔元件 D：干电池 B C 例2：如图所示为电阻R随温度T变化的 图线，下列说法中正确的是（ ） A：图线1 是热敏电阻的图 线，它是用金属材料制成的 B：图线2是热敏电阻的图线， 它是用半导体材料制成的 C：图线1 是材料化学稳定 性好，测温范围大、灵敏度高 D：图线2 是材料化学稳定性差， 测温范围小、灵敏度高 BD 例3、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（ ） A B 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 例4：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）。试说明传感器是如何把温度值转变为电信号的，电压表示数怎么变化？ V t° Rt R E r Rt V 分析：温度升高RT减少回路中的电流增大，R两端电压增大。 R 1、传感器的概念： 小 结： 2、传感器的工作原理： 3、敏感元件： （1）光敏电阻 （光电传感器） （2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器） （3）电容式传感器 （位移传感器） （4）霍尔元件 （磁传感器） 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、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、电流等电学量，或转换为电路的通断。 非电学量 → 敏感元件 → 转换器件 → 转换电路 → 量电学 * * * *