傳感器及其工做原理ppt課件

1、第六章第六章 第一節(jié)傳感器是指這樣一類元件：它可以感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等_，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流、電容等_;或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。 1、什么是傳感器非電學(xué)量電學(xué)量傳感器：非電學(xué)量傳感器：非電學(xué)量傳感器傳感器電學(xué)量電學(xué)量 角度角度位移位移速度速度壓力壓力溫度溫度濕度濕度聲強聲強光照光照傳感器傳感器電壓電壓電流電流電阻電阻電容電容轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路物理信息物理信息化學(xué)信息化學(xué)信息生物信息生物信息電電信信號號敏感元件敏感元件傳感器傳感器傳感器的義務(wù)原理磁信號 電路的通斷干簧管1、光敏電阻、光敏電阻1資料：制造光敏電阻的資料普通為半導(dǎo)體。如：硫化鎘半導(dǎo)體的導(dǎo)電原理：半導(dǎo)體

2、靠其中的載流子自在電子和空穴來導(dǎo)電解釋自在電子能量來源：光照和加熱光敏電阻對光敏感。當改動光照強度時，電阻的大小也隨著改動。光敏電阻可以把光照強弱這個光照強度轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量2特性：普通隨著光照強度的增大電阻值減小。普通隨著光照強度的增大電阻值減小。2、金屬熱電阻、金屬熱電阻2特性：金屬熱電阻的阻值會隨著溫度的升高而增大，具有 正 溫度系數(shù)1資料：金屬熱電阻是用金屬做成的RTO金屬熱電阻R-T關(guān)系表示圖化學(xué)性能穩(wěn)定，丈量范圍廣，但靈敏度差3、熱敏電阻、熱敏電阻熱敏電阻的阻值會隨著溫度的升高而減小，具有 負 溫度系數(shù)熱敏電阻R-T關(guān)系表示圖 1資料：半導(dǎo)體RTo2特性：熱敏電阻和金屬熱電阻可

3、以把 溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換成為電阻這個電學(xué)量化學(xué)性能不穩(wěn)定，丈量范圍窄，但靈敏度好4、電容式位移傳感器、電容式位移傳感器電容式位移傳感器可以把物體位移這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電容這個電學(xué)量電容式位移傳感器表示圖被測物體x電容器極板電介質(zhì)板5、霍爾元件1資料：半導(dǎo)體 如：砷化銦2義務(wù)原理圖NMFBEIUH霍爾元件義務(wù)原理圖dkUHIB3霍爾電壓: d薄片厚度 順著磁場方向的厚度K霍爾系數(shù) 其大小與元件的資料有關(guān)。推導(dǎo)霍爾電壓的公式推導(dǎo)霍爾電壓的公式 設(shè)載流子的電荷量為設(shè)載流子的電荷量為q q，沿電流方向定向運動的平，沿電流方向定向運動的平均速率為均速率為v v，單位體積內(nèi)自在挪動的載流子數(shù)為，單位體積內(nèi)自

4、在挪動的載流子數(shù)為n n，垂直，垂直電電流方導(dǎo)游體板的橫向?qū)挾葹榱鞣綄?dǎo)游體板的橫向?qū)挾葹閍 a，那么電流的微觀表達式為，那么電流的微觀表達式為 載流子在磁場中遭到的洛倫茲力載流子在磁場中遭到的洛倫茲力載流子在洛倫茲力作用下側(cè)移，兩個側(cè)面出現(xiàn)電勢差載流子在洛倫茲力作用下側(cè)移，兩個側(cè)面出現(xiàn)電勢差載流子遭到的電場力為載流子遭到的電場力為 當?shù)竭_穩(wěn)定外形時，洛倫茲力與電場力平衡，即當?shù)竭_穩(wěn)定外形時，洛倫茲力與電場力平衡，即 由式得由式得 式中的式中的nqnq與導(dǎo)體的資料有關(guān)，對于確定的導(dǎo)體，與導(dǎo)體的資料有關(guān)，對于確定的導(dǎo)體，nqnq是常是常數(shù)。令數(shù)。令 那么上式可寫為那么上式可寫為 nqadvI aU

5、qFHqvBf qvBaUqHnqdIBUHnqk1dIBkUH5、霍爾元件1資料：半導(dǎo)體 如：砷化銦2義務(wù)原理圖NMFBEIUH霍爾元件義務(wù)原理圖dkUHIB3霍爾電壓: d薄片厚度順著磁場方向的厚度K霍爾系數(shù) 其大小與元件的資料有關(guān)?；魻栐梢园汛鸥袘?yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這霍爾元件可以把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量個電學(xué)量nqk11、傳感器的概念：、傳感器的概念：小結(jié)：小結(jié)：2、傳感器的義務(wù)原理：、傳感器的義務(wù)原理：3、敏感元件：、敏感元件：1光敏電阻光敏電阻 光電傳感器光電傳感器2熱敏電阻和熱電阻熱敏電阻和熱電阻 溫度傳感器溫度傳感器3電容式傳感器電容式傳感器 位移傳感

6、器位移傳感器4霍爾元件霍爾元件 磁傳感器磁傳感器非電學(xué)量非電學(xué)量敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量電學(xué)量非電學(xué)量非電學(xué)量 電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。例例1 1、有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將、有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將這三只元件分別接入如以下圖電路中的這三只元件分別接入如以下圖電路中的A A、B B兩點后，兩點后，用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中，察看歐姆用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中，察看歐姆表的示數(shù)，以下說法中正確的選項是表的示數(shù)，以下說法中正確的選項是 A A置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化置入熱水中與不置入

7、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較大，這只元件一定是熱敏電阻B B置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變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化，這只元件一定是定值電阻C C用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表用黑紙包住元件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示數(shù)變化較大，這只元件一定是光敏電阻D D用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)一樣，這只元件一定是定值電阻示數(shù)一樣，這只元件一定是定值電阻ACAC例2：如圖是一火警報警的一部分電路表示圖

8、。其中R2為用半導(dǎo)體熱敏資料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報警器。當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是 A.I 變大，U 變大 B.I 變小，U 變小 C.I 變小，U 變大 D.I 變大，U 變小 R1R2R3AabErB例3：如以下圖，R1、R2為定值電阻，L是小燈泡，R3為光敏電阻，當照射光強度增大時， A電壓表的示數(shù)增大 BR2中電流減小 C小燈泡的功率增大 D電路的路端電壓增大ABC例例4 4、如以下圖為光敏電阻自動計數(shù)器的表示圖，、如以下圖為光敏電阻自動計數(shù)器的表示圖，其中其中R1R1為光敏電阻，為光敏電阻，R2R2為定值電阻此光電計為定值電阻此光電計數(shù)器的根本義務(wù)原理是數(shù)器的根本義務(wù)原理是 A A當有光照射當有光照射 R1 R1時，信號處置系統(tǒng)獲得高電壓時，信號處置系統(tǒng)獲得高電壓B B當有光照射當有光照射R1R1時，信號處置系統(tǒng)獲得低電壓時，信號處置系統(tǒng)獲得低電壓C C信號處置系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次信號處置系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次D D信號處置系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次信號處置系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次ACAC例例5 5、 如以下圖，有電流如以下圖，有電流I I流過長方體金屬塊，金屬流過長方體金屬塊，金屬塊寬度為塊寬度為d d，高為，高為b b，有一磁感應(yīng)強度為，有