《傳感器的應(yīng)用》課件.ppt

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第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 傳感器應(yīng)用的一般模式 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 1 力電傳感器的應(yīng)用 電子秤 1 電子秤使用的測(cè)力裝置是什么 它是由什么元件組成的 2 簡(jiǎn)述力傳感器的工作原理 3 應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什么電學(xué)量 原理分析 力 電阻變化 電壓 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 1 力電傳感器的應(yīng)用 電子秤 聲 電磁感應(yīng) 電流 當(dāng)聲波使金屬膜片振動(dòng)時(shí) 連接在膜片上的線(xiàn)圈 叫做音圈 隨著一起振動(dòng) 音圈在永久磁鐵的磁場(chǎng)里振動(dòng) 其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流 電信號(hào) 感應(yīng)電流的大小和方向都變化 變化的振幅和頻率由聲波決定 這個(gè)信號(hào)電流經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器 從揚(yáng)聲器中就發(fā)出放大的聲音 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 原理 電磁感應(yīng) 1 動(dòng)圈式話(huà)筒 2 聲電傳感器的應(yīng)用 話(huà)筒 2 電容式話(huà)筒 聲 電容變化 電流 電壓 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 3 實(shí)驗(yàn) 傳感器 溫度 控制電路通斷 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 原因 雙金屬片 銅的膨脹系數(shù)大于鐵 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 雙金屬片溫度傳感器的作用 控制電路的通斷 課本P57思考與討論 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 4 溫度傳感器的應(yīng)用 電熨斗 思考與討論 1 常溫下 上 下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的還是分離的 當(dāng)溫度過(guò)高時(shí) 雙金屬片將怎樣起作用 常溫下 上 下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的 但溫度過(guò)高時(shí) 由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同 上部金屬膨脹大 下部金屬膨脹小 則雙金屬片向下彎曲 使觸點(diǎn)分離 從而切斷電源 停止加熱 溫度降低后 雙金屬片恢復(fù)原狀 重新接通電路加熱 這樣循環(huán)進(jìn)行 起到自動(dòng)控制溫度的作用 2 熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度 這是如何使用調(diào)溫旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)的 熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度 此時(shí)可通過(guò)調(diào)溫旋鈕調(diào)節(jié)升降螺絲 升降螺絲帶動(dòng)彈性鋼片升降 從而改變觸點(diǎn)接觸的難易 達(dá)到控制在不同溫度的目的 力 傳感器 電流聲 傳感器 電流溫度 傳感器 電流 非電學(xué)量 傳感器 電學(xué)量 好處 容易測(cè)量 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 傳感器的應(yīng)用模式 容易控制容易測(cè)量顯示 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 思考 1 設(shè)計(jì)一個(gè)電路 比較離桌面1米高的日光燈與白熾燈 哪個(gè)光的強(qiáng)度大 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 2 說(shuō)明自動(dòng)排氣扇的工作原理 其中A為水汽傳感器 當(dāng)水汽的濃度增大時(shí) 其內(nèi)部電阻減小 水汽濃度 電流 控制電路通斷 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 思考 問(wèn)題與練習(xí)1 當(dāng)冷藏室里的溫度升高時(shí) 1 2 3中的氯甲烷受熱膨脹 彈性金屬膜盒3的左端膨脹 推動(dòng)彈簧片4向左動(dòng) 使5 6接觸 控制制冷壓縮機(jī)電路開(kāi)始工作 當(dāng)溫度下降到一定程度 氯甲烷受冷收縮 彈性金屬膜盒3帶動(dòng)彈簧片4向右動(dòng) 5 6又分開(kāi) 制冷結(jié)束 直到下次溫度升高再重復(fù)上述過(guò)程 自動(dòng)控溫原理 設(shè)定溫度原理 將凸輪8逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 凸輪將連桿9向右頂 使得彈簧7彈力增大 要使5 6觸點(diǎn)接觸 需要膜盒3產(chǎn)生的推力增大 膜盒3體積膨脹增加 那么冰箱內(nèi)的設(shè)定溫度增高 故旋轉(zhuǎn)凸輪可以改變?cè)O(shè)定的溫度 本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題 1 力傳感器的應(yīng)用 電子秤2 聲傳感器的應(yīng)用 話(huà)筒3 溫度傳感器的應(yīng)用 電熨斗力傳感器是把力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 聲傳感器是把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 溫度傳感器往往是用來(lái)進(jìn)行自動(dòng)控制 第二節(jié)傳感器的應(yīng)用 3 應(yīng)變片能夠把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量 1 電子秤的測(cè)力裝置是力傳感器 它是由一個(gè)金屬梁和兩個(gè)應(yīng)變片一起組成了測(cè)力部分 2 在金屬梁沒(méi)有力的情況下 金屬梁處于水平狀態(tài) 梁的上下應(yīng)變片的長(zhǎng)度沒(méi)變且相等 兩應(yīng)變片的電阻大小也相等 當(dāng)給金屬梁施加豎直向下的力時(shí) 金屬梁會(huì)向下彎曲 使得金屬梁上面的應(yīng)變片被拉長(zhǎng) 電阻變大 兩端電壓也變大 而下邊的應(yīng)變片被擠壓收縮 電阻變小 兩端的電壓也減小 使得兩應(yīng)變片兩端電壓值不相等 存在差值 控制電路就通過(guò)這個(gè)差值 經(jīng)過(guò)放大電路將差值信號(hào)放大 再在顯示器上顯示出數(shù)字 即力F的大小 練習(xí)1 關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器的說(shuō)法正確的是A 應(yīng)變片是由多用半導(dǎo)體材料制成B 當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí) 其電阻變大 反之 變小C 傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓D 外力越大 輸出的電壓差值也越大 ABD 例1 1 慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈工程中 這個(gè)系統(tǒng)的重要元件是加速度計(jì) 加速度計(jì)的構(gòu)造和原理的示意圖如圖示 沿導(dǎo)彈長(zhǎng)度方向安裝的固定光滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊 滑塊的兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連 兩彈簧的另一端與固定壁相連 滑塊原來(lái)靜止 彈簧處于自然長(zhǎng)度 滑塊上有指針 可通過(guò)標(biāo)尺測(cè)出滑塊的位移 然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo) 設(shè)某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動(dòng) 指針向左偏離O點(diǎn)的距離為S 則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度 A 方向向左 大小為kS mB 方向向右 大小為kS mC 方向向左 大小為2kS mD 方向向右 大小為2kS m D 2 若電位器 可變電阻 總長(zhǎng)度為L(zhǎng) 其電阻均勻 兩端接在穩(wěn)壓電源U0上 當(dāng)導(dǎo)彈以加速度a沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí) 與滑塊連接的滑動(dòng)片P產(chǎn)生位移 此時(shí)可輸出一個(gè)電信號(hào)U 作為導(dǎo)彈慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源 為控制導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)輸入信息 試寫(xiě)出U與a的函數(shù)關(guān)系式 解 a 2kS m S ma 2k U U0Rx R U0S L maU0 2kL mU0a 2kL a 溫度傳感器的應(yīng)用 電熨斗 溫控開(kāi)關(guān) 取一個(gè)報(bào)廢的日光燈啟輝器 去掉外殼 敲碎氖泡的玻璃 可以看到一個(gè)U型的雙金屬片 雙金屬片的旁邊有一根直立的金屬絲 兩者構(gòu)成一對(duì)觸點(diǎn) 常溫下觸點(diǎn)是分離的 用火焰靠近金屬片 可以看到雙金屬片的形狀變化 與金屬絲接觸 熄滅火焰 雙金屬片逐漸恢復(fù)原狀 兩個(gè)觸點(diǎn)分離 把這個(gè)啟動(dòng)器用到溫控開(kāi)關(guān) 可以控制小燈泡的亮和滅