61傳感器及其工作原理

1、61 傳感器及其工作原理6.1傳感器及其工作原理一.傳感器的原理 傳感器是這樣一類元件：它能夠感受力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電 學(xué)量， 并能把它們轉(zhuǎn)換成電學(xué)量(電壓、電流等),或轉(zhuǎn)換 為電路的通斷。這樣就可以更方便地進(jìn)行 傳輸、測(cè) 量、處理了。非電學(xué)量一敏感元件一轉(zhuǎn)換元件 轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量iL. ?. 一 一 -j _ . . U.傳感器的分類a半導(dǎo)體，光照越強(qiáng)，電阻越小丿1. 光電傳感器一光敏電阻2. 溫度傳感器一熱敏電阻和金屬熱電阻。(1) 熱敏電阻：半導(dǎo)體，溫度越高，電阻越 小。(2) 金屬熱電阻：金屬，溫度越高，電阻越大。3. 電容式位移傳感器位移轉(zhuǎn)換成電容器電容的變化。極坂電介質(zhì)F

2、/iMN電流乙4. 霍爾元件把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量(1)霍爾電壓：矩形半導(dǎo)體薄片，通廠二 垂直方向加磁場(chǎng)B,那么在兩側(cè) 出現(xiàn)電壓5=厲.霍爾系數(shù)。與薄片材料有關(guān)；一霍爾元件厚(2) 原理：載流子運(yùn)動(dòng)，受洛倫茲力作用，在兩側(cè)累積電荷，形成電壓。(3) 霍爾元件(磁敏元件)：與B成正比。把 B 轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。例題分析例1.如下圖,為定值電阻，L為小燈泡,凡為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)£度增大時(shí)()A. 電壓表的示數(shù)增大B.仏中電流減小C.小燈泡的功率增大D.電路的路端電壓增大 例2.如下圖，風(fēng)為定值電阻，R負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，乙為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)():為 Elr L<9A. &am

3、p;兩端的電壓增大B. 電流表的示數(shù)增大C. 小燈泡的亮度變強(qiáng)D.小燈泡的亮度變 例3傳感八股片電扱器是一種采集信息的重要器件。如圖固定電更感器。當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，所示是一種測(cè)定壓力的電容式傳 引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合電路，那么電當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí),C、假設(shè)電流計(jì)有示數(shù)，那么壓力 F發(fā)生變化D假設(shè)電流計(jì)有示數(shù)，那么壓力 F不發(fā)生變化EZL切例4.圖是霍爾元件的工作原理示意圖，用d表恒示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對(duì)于個(gè)霍以下說法中正確的選項(xiàng)是A. 將永磁體的一個(gè)磁極逐漸靠近霍爾元件的工作 面，UH將變大B. 在測(cè)定地球兩極的磁場(chǎng)強(qiáng)弱

4、時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平C. 在測(cè)定地球赤道上的磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平D. 改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角， UH將 發(fā) 生變化 例5?如圖為一熱敏電阻的I U關(guān)系曲線圖。(1)為了通過測(cè)量得到I U關(guān)系的完整曲線在圖甲和圖乙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖 簡(jiǎn)要說明理由 。(電源電動(dòng)勢(shì)9V,30nA內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器 0? 100Q)402 3 4 5 6 7U$>厶e執(zhí)八、敏?£*i流由(2)在右圖所示電路中，電源電壓恒為'、9V,電 阻的IU關(guān)系曲線圖可知，熱敏電阻兩端的電 壓 為V,電阻&的阻值為Q【例題答案】例1.ABC;例2.C;例3. BC ;例4. ABD ；0調(diào)例 5. (1) 甲；甲圖電壓調(diào)節(jié)范圍大，可從 到所需電壓。 (2)人=卜筈 = 0.036 A , 22)0 1?=1