傳感器的簡單應(yīng)用08011課件

傳感器的簡單應(yīng)用（一）傳感器簡介1、什么是傳感器

傳感器又稱探測器或變換器，是利用物理、化學(xué)和生物學(xué)某些效應(yīng)和原理，按照一定制造工藝研制出來和獲取信息的器件。它不主動對環(huán)境做影響。（2）工作原理

將所感受到的物理量轉(zhuǎn)換成便于測量的量（一般是電學(xué)量）。

（3）分類

它一般可分為光敏、熱敏、聲音（話筒）、力學(xué)、電磁、生物等類元件。

敏感元件傳感元件信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路輔助電路提供電源電量非電量輸出傳感器工作原理圖記錄，顯示，執(zhí)行機構(gòu)等熱敏元件可分為電熱偶、熱敏電阻和二極管結(jié)電壓三類。

（一）電熱偶有工作溫度范圍大(-200~+1200℃)，性能可靠，只是使用條件要求高。特點：（二）熱敏電阻是利用半導(dǎo)體鍺或硅摻雜后溫度對電阻率影響大的特點制成的，具有負溫度系數(shù)，約以溫度每上升40℃阻值下降一半。工作范圍為：鍺-20~80℃硅-40~220℃

工作精度：推薦在0.05℃RTI1V熱敏電阻R-T關(guān)系示意圖熱敏二極管I-V與T關(guān)系示意圖-20℃

20℃60℃光敏元件可分為三類，光敏電阻、光敏二極管和光電二極管。

符號光敏電阻光敏二極管光電二極管（1）光敏電阻一般是用CdS2為材料制造的，具有良好的光強—電阻效應(yīng)，對光的響應(yīng)速度約在1/5~1/10秒。特點（3）光電二極管是光電子效應(yīng)的真空管，具有光強—飽和光電流效應(yīng)，對光的反應(yīng)時間在1ns以下，因體積大成本高而未能普遍使用。光敏電阻光敏二極管光電二極管IV同一照度下三種敏元件的伏安曲線示意圖0力學(xué)傳感器可分為壓感電阻型、壓力電壓型和壓力導(dǎo)通型。特點（1）壓力導(dǎo)通型是最先應(yīng)用的一種傳感器。機械式以高精度、高可靠性和使用領(lǐng)域廣，在智能機械和仿生學(xué)等方面，有不可替代的位置。（3）壓力電壓型壓力電壓型傳感器是一種高靈敏度傳感器。這種傳感器可感知十萬分之一牛頓的壓力，據(jù)此原理制成的加速度傳感器，可感知萬分之一m/s2的加速度。加速度傳感器在衛(wèi)星、導(dǎo)彈等定位導(dǎo)航系統(tǒng)中有核心作用。生物傳感器生物傳感器利用生物活性物質(zhì)對物質(zhì)單一識別能力，電化學(xué)的方法進行電信號的轉(zhuǎn)換（包括化學(xué)傳感器）。常用的功能識別物質(zhì)有酶、抗體、抗原、微生物等。熱敏特性實驗

有一類物體的電阻對溫度很敏感，隨溫度的變化而變化。隨溫度的變化，電阻也發(fā)生較大的變化，這一類電阻，稱為熱敏電阻。利用電阻的這一特性，我們只要測量出電阻值，就可以知道溫度值，或者反過來，我們可以認為的調(diào)節(jié)溫度，來達到控制點組織的目的。實驗步驟：

1、向燒杯中倒入少量的冷水，將溫度計懸掛在支架上，并插入冷水中。2、將多用電表的兩支表筆分別與熱敏電阻的兩端相連，并將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆檔，在歐姆檔上選擇適當(dāng)?shù)谋堵?。在將熱敏電阻放入燒杯里的冷水中，計下溫度值和電阻值?、依次向燒杯內(nèi)加入少量的開水，再測量幾組溫度值和電阻值并紀(jì)錄入下表。次數(shù)123456溫度/℃電阻/Ω在圖中所示的坐標(biāo)系中粗略的做出電阻隨溫度變化的R-t圖像實驗?zāi)康模褐谱饕粋€溫度自動警報裝置，當(dāng)溫度上升到某一值時，使小燈泡發(fā)光（或電鈴發(fā)聲）。實驗器材：熱敏電阻、小燈泡（或門鈴）、學(xué)生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、熱源（如電燈、電熱器、熱水瓶口等）、溫度計。實驗原理：用熱敏電阻，做傳感器，將溫度值轉(zhuǎn)換成電阻值，使電路自動控制繼電器工作。實驗步驟：1、將所給器材接成圖中所示的電路。2、將電路調(diào)試到某一設(shè)定溫度時（如38℃），燈泡發(fā)光。把熱敏電阻放入實驗（一）的裝置中，時水溫達到設(shè)定溫度（例如38℃），將滑動變阻器的電阻由大到小逐漸調(diào)節(jié)，直至繼電器的銜鐵被吸下，燈泡發(fā)光，將滑動變阻器的電阻值固定好。這就造好了一個溫度警報器。（這一調(diào)節(jié)有時比較困難，必要時還應(yīng)調(diào)節(jié)繼電器的彈簧的松緊度）3、用熱源，如電路給周圍空氣加熱（注意不要將熱敏電阻直接放在電爐上烤，應(yīng)將熱敏電阻放在電爐邊緣）。并用溫度計測量熱敏電阻附近的溫度，看一看是不是在38℃左右時，繼電器開始工作，吸下銜鐵使小燈泡發(fā)光。光敏特性實驗

實驗?zāi)康模河幸活愲娮鑼饷舾?，叫光敏電阻。?dāng)我們改變光照強度時，電阻的大小也隨著改變。本實驗就是要定性的觀察這一現(xiàn)象，并且總結(jié)出隨著光照強度的增大電阻的變化趨勢。實驗原理：利用歐姆定律，用電阻表測出光敏電阻在不同光照強度下，電阻值的變化清況。實驗器材：光敏電阻、電阻表、光源(手電筒)、導(dǎo)線。實驗步驟:1、將光敏電阻接在歐姆表的兩支表筆上，如圖所示，調(diào)節(jié)電阻表的倍率，使電阻表的指針較為適中。2、用手電筒作為光源，照在光敏電阻上，并將手張開，放在光敏電阻的上方，擋住部分光線，觀察光敏電阻的電阻值。移開手掌，使光敏電阻上光面積逐漸增加，觀察光敏電阻的電阻值如何變化。光電計數(shù)器的基本原理（一）實驗?zāi)康闹谱饕粋€自動計數(shù)的儀器，了解光電計數(shù)器的基本原理。（二）實驗原理利用光敏電阻的傳感作用，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。由于物體會遮擋光線，引起光信號的變化，這個變化將被光敏電阻轉(zhuǎn)換為電信號的變化，在由電子計數(shù)器把電信號變化的次數(shù)記錄下來。（三）實驗器材光源（如電子教鞭激光器）、光敏電阻（光電管）、電子計數(shù)器（類似銀行數(shù)鈔機的計數(shù)器）、數(shù)個小圓柱體、小傳送帶。(四)實驗步驟:1、將光敏電阻（光電管）接在計數(shù)器上，使光源發(fā)出的光