傳感器講座課件

第五章傳感器及其應(yīng)用全自動(dòng)血壓機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門明火探測(cè)器離子感煙器1.什么是傳感器？討論：人體對(duì)外界的感覺可分為哪幾種？分別由什么器官承擔(dān)？

人體感覺

感覺器官

視覺眼睛聽覺耳朵味覺舌頭嗅覺鼻子觸覺皮膚傳感器就是

能像人的感覺器官那樣感受外界信息的一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。傳感器的作用是什么？討論：請(qǐng)舉例說明哪些是非電學(xué)量？哪些是電學(xué)量？

把非電學(xué)量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W(xué)量，或電路的通斷。非電學(xué)量電學(xué)量傳感器角度位移速度加速度壓力溫度濕度聲強(qiáng)光照強(qiáng)度………電壓電流強(qiáng)度電阻電容

傳感器的種類物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器一般來說，用于完成視覺、聽覺、觸覺功能的傳感器其接受的是光、聲波、壓力等的物理信息稱物理傳感器代替嗅覺、味覺功能的傳感器，則稱化學(xué)傳感器或生物傳感器（按感受信息的學(xué)科特點(diǎn)不同）拓展視野：形形式式的傳感器拓展視野：形形式式的傳感器力敏傳感器視覺傳感器氣體傳感器拓展視野：形形式式的傳感器光電傳感器濕度傳感器拓展視野：形形式式的傳感器機(jī)油壓力傳感器秤重傳感器拓展視野：形形式式的傳感器角度位移傳感器晴雨傳感器超聲波傳感器拓展視野：形形式式的傳感器風(fēng)速傳感器色標(biāo)傳感器拓展視野：形形式式的傳感器光電傳感器濕度傳感器光敏電阻1、功能：把

轉(zhuǎn)化為

（電學(xué)量）。2、材料及構(gòu)造：3、工作原理：

光照強(qiáng)度

電阻硫化鎘涂敷在絕緣板上，在其表面再用銀漿涂敷兩個(gè)互不相連的柵狀電極。

硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照時(shí)載流子極少，導(dǎo)電性能不好，電阻很大，隨著光照的增強(qiáng)，載流子也增多，導(dǎo)電性能變好，電阻變小。[實(shí)驗(yàn)演示]：光敏電阻在被光照射時(shí)電阻發(fā)生明顯變化。光照越強(qiáng)，電阻越小；反之越弱。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光敏電阻能夠?qū)⒐鈱W(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量

一、金屬熱電阻

1、功能：把

轉(zhuǎn)化為

電學(xué)量。

2、材料：

3、特性：二、熱敏電阻

1、功能：把

轉(zhuǎn)化為

電學(xué)量。

2、材料：

3、特性：金屬熱電阻和熱敏電阻

溫度電阻

溫度電阻

金屬鉑

溫度升高，電阻率變大，電阻變大。

溫度升高，導(dǎo)電能力增強(qiáng)，電阻變小，且電阻隨溫度變化非常明顯。

用氧化錳等金屬氧化物燒結(jié)而成。熱敏電阻和金屬熱電阻熱敏電阻和金屬熱電阻相比較，有什么不同？1、原理不同2、電阻隨溫度變化規(guī)律不同3、與熱敏電阻相比，金屬熱電阻化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大，但靈敏度差。霍爾元件1、功能：把

轉(zhuǎn)化為

電學(xué)量。2、材料構(gòu)造：3、原理：

磁感應(yīng)強(qiáng)度電壓

在很小的矩形半導(dǎo)體（例砷化銦）薄片上，制作4個(gè)電極。薄片中的載流子在洛倫茲力的作用下，向著與電流和磁場(chǎng)都垂直的方向漂移，使M、N間出現(xiàn)了電壓。電容式位移傳感器電容式傳感器能夠把位移這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電容這個(gè)電學(xué)量。電容式位移傳感器示意圖被測(cè)物體x電容器極板電介質(zhì)板一般情況下傳感器產(chǎn)生的電壓（流）等電學(xué)物理量的信號(hào)值都相當(dāng)微弱的，難已帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)去實(shí)現(xiàn)控制動(dòng)作，所以一般都是將傳感器和各種門電路、放大電路等結(jié)合在一起使用的。傳感器應(yīng)用的一般模式傳感器應(yīng)用實(shí)例應(yīng)變片發(fā)生形變時(shí)其電阻隨之發(fā)生變化，在恒定電流下，應(yīng)變片是把形變（幾何量）轉(zhuǎn)換為電壓（電學(xué)量）的元件。一、力傳感器的應(yīng)用——電子秤金屬梁U1U2形變（力學(xué)量）電壓（電學(xué)量）轉(zhuǎn)換1、動(dòng)圈式話筒：膜片在聲波下振動(dòng)，使得與膜片相連的線圈中產(chǎn)生周期性變化的感應(yīng)電流。二、聲傳感器的應(yīng)用——話筒2、電容式話筒：金屬膜片M

和固定電極

N

形成一個(gè)電容器,M

在聲波作用下振動(dòng),電容器的電容作周期性變化，電阻R

兩端的電壓也做相應(yīng)的周期性變化。傳感器應(yīng)用實(shí)例絕緣支架3、柱極體話筒：它由內(nèi)部的柱極體塑料膜感受聲波，其工作原理與電容式話筒類似，但是工作的電壓只須3～6V，＋＋＋－－－特點(diǎn)：體積小，重量輕，價(jià)格便宜，靈敏度高，常用在盒式錄音機(jī)、聲控玩具等便宜的家電上。常溫下兩觸點(diǎn)分離。溫度升高，兩種金屬膨脹性能不同，雙金屬片形狀發(fā)生變化，使觸點(diǎn)接觸。三、溫度傳感器的應(yīng)用——電熨斗傳感器應(yīng)用實(shí)例雙金屬片溫度傳感器：電燙斗的構(gòu)造思考與討論：常溫下兩觸點(diǎn)是接觸還是分離？如何用調(diào)溫旋鈕升高或降低電燙斗工作溫度？M四、溫度傳感器的應(yīng)用——冰箱溫度控制器4、彈簧片1、測(cè)溫泡2、細(xì)管3、彈性金屬盒5、動(dòng)觸點(diǎn)6、靜觸點(diǎn)7、拉桿8、凸輪

9、連桿思考與討論：1、為什么溫度較高時(shí)壓縮機(jī)自動(dòng)工作，達(dá)到設(shè)定低溫后就自動(dòng)停止工作？2、凸輪為什么可以改變?cè)O(shè)定的溫度？氯甲烷及它的蒸氣五、恒溫箱溫控器思考與討論：1、應(yīng)該把恒溫箱中的加熱器接在A、B還是C、D之間呢？2、要使箱內(nèi)溫度保持100℃，可變電阻R′值應(yīng)調(diào)節(jié)多大？六、加速度計(jì)1、兩個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)一樣大2、滑片在中間位置電壓表的讀數(shù)為零3、P點(diǎn)電勢(shì)高與Q點(diǎn)時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)七、光傳感器的應(yīng)用——火災(zāi)報(bào)警器光電三極管是煙霧火警報(bào)警器中的光傳感器。平時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)出的光被不透明擋板擋住。當(dāng)有煙霧時(shí)，煙霧對(duì)光有