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1、傳感器及其工作原理,銅梁一中 陸洪云,,自動門,引入新課,自動干手機,演示實驗： 小盒子 A 的側面露出一個小燈泡，盒外沒有開關，但是把磁鐵 B 放到盒子上面燈泡就發(fā)光，把磁鐵移走，燈泡熄滅。 盒子里有什么裝置？,什么是傳感器 ？,1、干簧管,原理：當磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到開關的作用。,,2、聲音的轉換話筒,,電子秤的工作原理顯示： 電子秤的外形及應變片的粘貼位置如圖。 稱重時紅色應變片受拉變長，綠色應變片受壓變短，經(jīng)橋路轉換之后輸出電壓，數(shù)字顯示器顯示重量。,3、電子秤,傳感器是指這樣一類元件：它能感受例如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，并能把
2、它們轉換成電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷。從而能方便地進行測量、傳輸、處理和控制。,1、光敏電阻,制作傳感器常用的敏感元件,特性：光敏電阻對光敏感。當改變光照強度時，電阻的大小也隨著改變。一般會隨著光照強度的增大而電阻值減小。,光敏電阻的工作原理,當光敏電阻受到光照時，光生電子空穴對增加，阻值減小，電流增大。,光敏電阻能夠把光照強弱這個光學量轉換為電阻這個電學量。,例1.如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻此光電計數(shù)器的基本工作原理是（ ） A當有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓 B當有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓 C信號處理系統(tǒng)每獲得一
3、次低電壓就計數(shù)一次 D信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數(shù)一次,BD,2、熱敏電阻,特性：熱敏電阻的阻值會隨著溫度的升高而_____，具有負溫度系數(shù),減小,金屬熱電阻,鉑電阻,特性：金屬熱電阻的阻值會隨著溫度的升高而_____,增大,,熱敏電阻或金屬熱電阻能夠把溫度這個熱學量轉換為電阻這個電學量。,例2、有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件分別接入如圖所示電路中A、B兩點后，用黑紙包住元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說法正確的是（ ）,A.置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是熱敏電阻 B.置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件一定是定值電阻
4、 C.用黑紙包住與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是光敏電阻 D.用黑紙包住與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)相同，這只元件一定是定值電阻,AC,如右圖，被測物體在左右方向發(fā)生位移時，電介質板隨之在電容器兩極板之間移動。物體位移的變化，就轉換成了電容量的變化。,3、電容式傳感器,電容式位移傳感器能把物體位移這個力學量轉換為電容這個電學量,例3傳感器是一種采集信號的重要器件，如圖是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力F作用于可動膜片產生變形，引起電容的變化，若將電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)接成閉合電路，那么（ ） A當F向上壓膜片電極時，電容將減小 B當F向上壓膜片電極
5、時，電容將增大 C若電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化 D若電流計有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化,BC,在一個很小的矩形半導體（例如砷化銦）薄片上，制作4個電極，就成了一個霍爾元件。,4、霍爾元件,霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉換為電壓這個電學量。,推導:,載流子在洛倫茲力作用下側移，兩個側面出現(xiàn)電勢差.當達到穩(wěn)定狀態(tài)時,洛侖茲力與電場力平衡.,,,電流的微觀表達式,1、傳感器的概念,小 結,,,,,2、傳感器的工作原理：,3、敏感元件： （1）光敏電阻 （光電傳感器） （2）熱敏電阻和熱電阻 （ 溫度傳感器） （3）電容式傳感器 （位移傳感器） （4）霍爾元件 （磁傳感器）,非電學量,敏感元件,轉換器件,轉換電路,電學量,
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