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第四章传感器与现代生活 传感器的原理 光控门.rm 自动干手机 自动水龙头 盒子里面有什么 装置? 演示实验： 小盒子的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，但是把磁铁放到盒子上面，灯泡就发光，把磁铁移走，灯泡熄灭。 原理：当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用！ 磁信号 电路的通断 声信号 电信号 声音的转换 阅读教材第84页3、4段，思考： （1）什么是传感器？ （2）传感器的作用是什么？ 一、传感器 1、定义： 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、电容电阻等电学量或转换为电路的通断 非电学量 电学量 传感器 2、工作原理： 非电学量 敏感元件 转换电路 电学量 传感器 3、特点（优点）： 易感知、易测量、易控制 常用的敏感元件 １、光敏电阻： （1）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体.如：硫化镉 （2）特性： 光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随 着改变。一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。 例1.如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ） A．电压表的示数增大 B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大 返回 ABC 例2.如图6－1－3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 A R1 R2 信号处理系统 ? BD 2、热敏电阻 1金属热电阻： 规律：电阻随温度的升高而增大。 2热敏电阻： 规律：电阻随温度的升高而减小。 温度 → 电阻 生活中哪些地方用到热敏电阻? 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：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ） A.　I 变大，U 变大 B.　I 变小，U 变小 C.　I 变小，U 变大 D.　I 变大，U 变小 R1 R2 R3 A a b E r B 3、霍尔元件 N M F B E I UH 霍尔电压： 一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH的变化就与B成正比。 磁感应强度 → 电压 4、电容式传感器 （1）测定角度θ： （2）测定液面高度h： （3）测定压力F： （4）测定位移x： 定片 动片 θ 电介质 金属芯线 导电液体 待测压力F 固定电极 可动电极 x 极板 极板 电介质 力学量 → 电容 待测压力F 固定电极 膜片电极 例5．传感器是一种采集信号的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么（ ） A．当F向上压膜片电极时，电容将减小 B．当F向上压膜片电极时，电容将增大 C．若电流计有示数，则压力F发生变化 D．若电流计有示数，则压力F不发生变化 BC 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