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1、傳感器及其工作原理,銅梁一中 陸洪云,,自動(dòng)門,引入新課,自動(dòng)干手機(jī),演示實(shí)驗(yàn)： 小盒子 A 的側(cè)面露出一個(gè)小燈泡，盒外沒有開關(guān)，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(dāng)磁體靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到開關(guān)的作用。,,2、聲音的轉(zhuǎn)換話筒,,電子秤的工作原理顯示： 電子秤的外形及應(yīng)變片的粘貼位置如圖。 稱重時(shí)紅色應(yīng)變片受拉變長，綠色應(yīng)變片受壓變短，經(jīng)橋路轉(zhuǎn)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(xué)成分等非電學(xué)量，并能把

2、它們轉(zhuǎn)換成電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。從而能方便地進(jìn)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(duì)光敏感。當(dāng)改變光照強(qiáng)度時(shí)，電阻的大小也隨著改變。一般會(huì)隨著光照強(qiáng)度的增大而電阻值減小。,光敏電阻的工作原理,當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí)，光生電子空穴對(duì)增加，阻值減小，電流增大。,光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。,例1.如圖所示為光敏電阻自動(dòng)計(jì)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(jì)數(shù)器的基本工作原理是（ ） A當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓 B當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓 C信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一

3、次低電壓就計(jì)數(shù)一次 D信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次,BD,2、熱敏電阻,特性：熱敏電阻的阻值會(huì)隨著溫度的升高而_____，具有負(fù)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(huì)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(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)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(diǎn)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(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)。物體位移的變化，就轉(zhuǎn)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(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電容這個(gè)電學(xué)量,例3傳感器是一種采集信號(hào)的重要器件，如圖是一種測定壓力的電容式傳感器，當(dāng)待測壓力F作用于可動(dòng)膜片產(chǎn)生變形，引起電容的變化，若將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)接成閉合電路，那么（ ） A當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí)，電容將減小 B當(dāng)F向上壓膜片電極

5、時(shí)，電容將增大 C若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化 D若電流計(jì)有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化,BC,在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體（例如砷化銦）薄片上，制作4個(gè)電極，就成了一個(gè)霍爾元件。,4、霍爾元件,霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量。,推導(dǎo):,載流子在洛倫茲力作用下側(cè)移，兩個(gè)側(cè)面出現(xiàn)電勢(shì)差.當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),洛侖茲力與電場力平衡.,,,電流的微觀表達(dá)式,1、傳感器的概念,小 結(jié),,,,,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(xué)量,敏感元件,轉(zhuǎn)換器件,轉(zhuǎn)換電路,電學(xué)量,