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1、6.2 6.2 传感器的应用传感器的应用 传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、温传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等)转换成易于测量、传度、湿度、流量、声强、光照度等)转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电容等)的一种组件,输、处理的电学量(如电压、电流、电容等)的一种组件,起自动控制作用。一般由敏感元件、转换器件、转换电路起自动控制作用。一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成,如:三个部分组成,如: 复习复习 传感器的含义传感器的含义非电物理量非电物理量转换器件转换器件敏感元件敏感元件转换电路转换电路电学量电学量 一般情况
2、下传感器产生的电压(流)等一般情况下传感器产生的电压(流)等电学物理量的信号值都相当电学物理量的信号值都相当微弱微弱的,难以的,难以带动执行机构去实现控制动作,所以一般带动执行机构去实现控制动作,所以一般都是将传感器和各种门电路、放大电路等都是将传感器和各种门电路、放大电路等结合在一起使用的。结合在一起使用的。思考思考传感器应用的一般模式阅读教材,思考并回答问题:(1)电子秤用的测力装置是什么?它由什么元件组成?(2)简述力传感器的工作原理。(3)应变片能够把什么力学量转化为什么电学量? 例题例题1:(:(2003上海考题)演示位移传感器的工作原理如上海考题)演示位移传感器的工作原理如右图示,
3、物体右图示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆属滑杆p,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小小x。假设电压表是理想的,则下列说法正确的是。假设电压表是理想的,则下列说法正确的是( )A 物体物体M运动时,电源内的电流会发生变化运动时,电源内的电流会发生变化B 物体物体M运动时,电压表的示数会发生变化运动时,电压表的示数会发生变化C 物体物体M不动时,电路中没有电流不动时,电路中没有电流D 物体物体M不动时,电压表没有示数不动时,电压表没有示数B2.关于电子秤中应变式力传感器的说法正关于电子秤中应变式力
4、传感器的说法正确的是确的是( )A.应变片多用半导体材料制成应变片多用半导体材料制成B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大;当应变片的表面拉伸时,其电阻变大;反之,变小反之,变小C.传感器输出的是应变片上的电压传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大,输出的电压差值也越大外力越大,输出的电压差值也越大A B D温度旋钮温度旋钮 : :可根据不同可根据不同衣料随意调校合适的衣料随意调校合适的温度温度 飞利浦飞利浦 GC1115 基本型号电熨斗基本型号电熨斗思考与讨论:思考与讨论:常温下两触点是接触还是分离?温度过高常温下两触点是接触还是分离?温度过高时双金属片将怎样作用?时双金属片将怎样作用?熨烫
5、棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,这是如何使用调温旋钮来实现的?同的温度,这是如何使用调温旋钮来实现的? 电烫斗的构造电烫斗的构造(1)常温下,上、下触点应是接触的,但温度过)常温下,上、下触点应是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属膨胀大,下部金属膨胀小,则双金属片向下弯属膨胀大,下部金属膨胀小,则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热温曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热温度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电路加度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电路加热,这样循
6、环进行,起到自动控制温度的作用热,这样循环进行,起到自动控制温度的作用(2)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,此时可通过调温旋钮调节升降螺丝,升的温度,此时可通过调温旋钮调节升降螺丝,升降螺丝带动弹性钢片升降,从而改变触点接触的降螺丝带动弹性钢片升降,从而改变触点接触的难易,达到控制在不同温度的目的难易,达到控制在不同温度的目的 构造构造工作原理工作原理:工作原理工作原理:工作原理工作原理:工作原理工作原理:电饭锅的工作过程电饭锅的工作过程 开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按
7、钮不再恢复到图感温磁体相吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态,则触点接通,电热板通电加热,水沸示状态,则触点接通,电热板通电加热,水沸腾后,由于锅内保持腾后,由于锅内保持1000C不变,故感温磁体不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至“居里点居里点1030C”时,感温磁体失去铁磁性,在时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源,从而停止加热电源,从而停止加热 阅读:阅读:P59 回答回答 利用烟
8、雾对光的散利用烟雾对光的散射来工作的火灾报射来工作的火灾报警器为例,简述其警器为例,简述其工作原理工作原理 工作原理:工作原理:如图是天花板上装的火灾报警器,平如图是天花板上装的火灾报警器,平时,发光二极管时,发光二极管LEDLED发出的光被挡板挡住,光电三极管发出的光被挡板挡住,光电三极管收不到光,呈现高电阻状态;当有烟雾进入罩内后,收不到光,呈现高电阻状态;当有烟雾进入罩内后,对光线向各个方向散射,使部分光线照射到光电三极对光线向各个方向散射,使部分光线照射到光电三极管上,其阻值变小,与传感器连接的电路检测到这种管上,其阻值变小,与传感器连接的电路检测到这种变化,就会发出警报变化,就会发出
9、警报 光电传感器光电传感器: 光电传感器中的主要部光电传感器中的主要部件是光敏电阻或光电管。光敏电阻利件是光敏电阻或光电管。光敏电阻利用用阻值随光照强度的变化而变化的原阻值随光照强度的变化而变化的原理制成的。如自动冲水机、路灯的控理制成的。如自动冲水机、路灯的控制、光电计数器、烟雾报警器等都是制、光电计数器、烟雾报警器等都是利用了光电传感器的原理。利用了光电传感器的原理。 本堂小结本堂小结1、力传感器的应用、力传感器的应用电子秤电子秤2、温度传感器的应用、温度传感器的应用电熨斗、电饭锅电熨斗、电饭锅3、光传感器的应用、光传感器的应用火灾报警器火灾报警器 力传感器是把力信号转换成电信号;而温度传
10、感器力传感器是把力信号转换成电信号;而温度传感器往往是用来进行自动控制往往是用来进行自动控制;光传感器是把光信号转换光传感器是把光信号转换成电信号成电信号 各种传感器广泛应用于人们日常生活、生产中,各种传感器广泛应用于人们日常生活、生产中,如空调、电冰箱、电饭煲、火灾报警器、路灯自动如空调、电冰箱、电饭煲、火灾报警器、路灯自动控制、电脑鼠标器等。控制、电脑鼠标器等。 例例4.用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是( )A红外报警装置红外报警装
11、置 B走廊照明灯的声控开关走廊照明灯的声控开关C自动洗衣机中的压力传感装置自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器电饭煲中控制加热和保温的温控器A例例5.如图示,将一光敏电阻连入多用电表两表如图示,将一光敏电阻连入多用电表两表笔上,将多用电表的选择开关置于笔上,将多用电表的选择开关置于档,用光档,用光照射光敏电阻时表针的偏角为照射光敏电阻时表针的偏角为, 现用手掌挡现用手掌挡住部分光线,表针的偏角变为住部分光线,表针的偏角变为 ,则可判断,则可判断 ( )A. = B. D. 不能确定不能确定和和 的关系的关系 B思考题思考题. 用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器,要用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器,要求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警。可供选择的求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警。可供选择的器材如下:热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生用电源、继器材如下:热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。电器、滑动变阻器、开关、导线。aedcb