傳感器及其工作原理.ppt

1、,第三章 傳感器,高二年級物理備課組,美國勇氣號著陸火星過程大型3D視頻演示,光控門,紅外線體溫計(jì),自動干手機(jī),自動感應(yīng)水龍頭,一、傳感器,傳感器：有時又被稱做檢測器、探測器或變換器，在智能化的機(jī)器中，它相當(dāng)于人的眼、耳、鼻、舌或手指等感官，給機(jī)器提供一些必要的信息。,傳感器通常是把被測的非電信息，按一定 規(guī)律換成與之對應(yīng)的電信息的器件或裝置,2、工作原理：,非電學(xué)量,敏感元件,轉(zhuǎn)換器件,轉(zhuǎn)換電路,（或電路的通斷）,電學(xué)量,傳感器各部分作用如下：,敏感元件,力敏元件、光敏元件、熱敏元件、磁敏元件、氣敏元件等。,力敏元件：其特征參數(shù)隨所受外力或應(yīng)力變化而明顯改變 的敏感元件。,光敏元件：特征參數(shù)

2、隨外界光輻射的變化而明顯改變的 敏感元件,熱敏元件：對溫度敏感的特種電阻元件。通常用鋁、鎢、 錸鎢等金屬細(xì)絲制成，也有的用半導(dǎo)體制成。,磁敏元件：特性參數(shù)隨外界磁性量變化而明顯變化的 敏感元件。,氣敏元件：用半導(dǎo)體材料制成的對可燃?xì)怏w敏感的元件。,敏感元件的分類,力敏元件,光敏元件,溫度傳感器,熱敏電阻,磁敏元件,氣敏元件,敏感元件的分類,1：物理類：基于力、熱、光、電磁和聲等物理效應(yīng)。,2：化學(xué)類：基于化學(xué)反應(yīng)的原理。,3：生物類：基于酶、抗體和激素等分子識別功能。,二氧化碳傳感器,濕敏傳感器,酶傳感器,半導(dǎo)體熱敏電阻的熱敏特性,干簧管是一種磁敏的特殊開關(guān)，也稱干簧繼電器。 它通常由兩個或三

3、個軟磁性材料做成的簧片觸點(diǎn)， 被封裝在充有惰性氣體(如氮、氦等)或真空的玻璃 管里，玻璃管內(nèi)平行封裝的簧片端部重疊，并留有 一定間隙或相互接觸以構(gòu)成開關(guān)的常開或常閉觸點(diǎn)。 干簧管干簧管比一般機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、 速度高、工作壽命長；而與電子開關(guān)相比，它又有 抗負(fù)載沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)，工作可靠性很高。,干簧管串聯(lián)在電路中就成為一個由磁場控制的開關(guān),干簧管,例1:(2011.江蘇高考)美國科學(xué)家因電荷耦合器 件的重要發(fā)明榮獲2009年諾貝爾物理學(xué)獎。 CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的傳感器。下列器 件可作為傳感器的有（ ）,A：發(fā)光二極管 B：熱敏電阻 C：霍爾元件 D：干電池,B C,例2：如

4、圖所示為電阻R隨溫度T變化的 圖線，下列說法中正確的是（ ）,A：圖線1 是熱敏電阻的圖 線，它是用金屬材料制成的,B：圖線2是熱敏電阻的圖線， 它是用半導(dǎo)體材料制成的,C：圖線1 是材料化學(xué)穩(wěn)定 性好，測溫范圍大、靈敏度高,D：圖線2 是材料化學(xué)穩(wěn)定性差， 測溫范圍小、靈敏度高,BD,例3、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 C.用

5、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,例4：如圖是一個溫度傳感器的原理示意圖，Rt是一個熱敏電阻器（熱敏電阻隨溫度的升高阻值而降低）。試說明傳感器是如何把溫度值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕模妷罕硎緮?shù)怎么變化？,Rt,V,分析：溫度升高RT減少回路中的電流增大，R兩端電壓增大。,R,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）,傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成