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1、电子控制技术传感器n苏 欢认识常见的传感器认识常见的传感器 将非电量转换为与之有确定关系的电量输出的装将非电量转换为与之有确定关系的电量输出的装置，称为传感器。置，称为传感器。声音信息 传感器电信号光信息 传感器电信号思考与讨论思考与讨论为什么一定要通过传感器完成信息的检测工作呢？为什么一定要通过传感器完成信息的检测工作呢？ 因为电子控制系统的控制过程是由电子电路来因为电子控制系统的控制过程是由电子电路来完成的，电子电路所能处理的只能是电信号。如前完成的，电子电路所能处理的只能是电信号。如前面所讲的声控灯、光控路灯的控制，声音和光都不面所讲的声控灯、光控路灯的控制，声音和光都不是电信号，必须把
2、这些非电信号转换为电流、电压是电信号，必须把这些非电信号转换为电流、电压等电信号后，才能通过电子电路来传输、处理、存等电信号后，才能通过电子电路来传输、处理、存储和输出，实现电子控制。储和输出，实现电子控制。非电量传感器电信号输入传感器控制（处理）电子电路输出执行器等传感器的作用传感器的作用 在电子控制系统中，不同的传感器可以用来收集不同的变化信在电子控制系统中，不同的传感器可以用来收集不同的变化信息，并把它们转换为电流、电压等电信号的变化，以便于传输、处息，并把它们转换为电流、电压等电信号的变化，以便于传输、处理、存储和输出。理、存储和输出。热敏传感器力敏传感器湿敏传感器力敏传感器气敏传感器
3、观察常见的传感器常见的传感器马上行动（马上行动（P22P22）力敏传感器力敏传感器接受接受 信息，并转换为电信号信息，并转换为电信号接受声信号，并转换为电信号接受声信号，并转换为电信号位移传感器位移传感器接受接受并转换为并转换为超声波传感器超声波传感器接受接受并转换为并转换为力力声敏传感器声敏传感器位移信息位移信息电信号电信号超声波信息超声波信息电信号电信号从上图中你想到了什么问题从上图中你想到了什么问题? ?传感器的应用传感器的应用车辆驾驶人员血车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于液中的酒精含量大于或等于或等于2020毫克毫克/100/100毫毫升、小于升、小于8080毫克毫克/100/100毫
4、升为饮酒驾车；血毫升为饮酒驾车；血液中的酒精含量大于液中的酒精含量大于或者等于或者等于8080毫克毫克/100/100毫升为醉酒驾车。毫升为醉酒驾车。 中华人民共和国道路交通安全法中华人民共和国道路交通安全法规定：规定：严禁酒后驾车。为了防止酒后驾车，交通警察使用严禁酒后驾车。为了防止酒后驾车，交通警察使用酒精浓度测试仪检测可疑驾驶员是否酒后驾驶。酒酒精浓度测试仪检测可疑驾驶员是否酒后驾驶。酒精浓度测试仪中就使用了对酒精敏感的气敏传感器。精浓度测试仪中就使用了对酒精敏感的气敏传感器。传感器的应用传感器的应用 气敏传感器可以将获取的气体气敏传感器可以将获取的气体信息转换为电信号。利用不同的半信息
5、转换为电信号。利用不同的半导体材料对不同气体敏感的特性，导体材料对不同气体敏感的特性，可以制造出检测不同气体的气敏传可以制造出检测不同气体的气敏传感器。气敏传感器的电阻值随被检感器。气敏传感器的电阻值随被检测气体的浓度和成分而变化。气敏测气体的浓度和成分而变化。气敏传感器的灵敏度很高即使空气中待传感器的灵敏度很高即使空气中待测气体的含量不到千分之一，气敏测气体的含量不到千分之一，气敏传感器的电阻值也会产生很大变化。传感器的电阻值也会产生很大变化。一、气敏传感器的应用一、气敏传感器的应用 为什么传感为什么传感器比人的感觉系器比人的感觉系统精确性、可靠统精确性、可靠性更好？性更好？思考思考3. 3
6、. 传感器转换的信号与它获取的信息有严格的一一对应关系。传感器转换的信号与它获取的信息有严格的一一对应关系。4. 4. 传感器产品都是经过精确测试、检验和校正的。传感器产品都是经过精确测试、检验和校正的。5. 5. 传感器测量数据重复性好。传感器测量数据重复性好。1. 1. 人的感觉系统容易受到内外各种因素的影响，从而产生不稳定性。人的感觉系统容易受到内外各种因素的影响，从而产生不稳定性。2. 2. 同时感觉的信息也难以准确表达。同时感觉的信息也难以准确表达。传感器的应用传感器的应用思考思考这样称重准确吗？什么秤能够提高准确性呢？这样称重准确吗？什么秤能够提高准确性呢？传感器的应用传感器的应用
7、二、力敏传感器的应用二、力敏传感器的应用 当电阻应变片（力敏传感器）受当电阻应变片（力敏传感器）受到力的作用时，它的电阻值就会发到力的作用时，它的电阻值就会发生变。电子秤就是货物重量的变化生变。电子秤就是货物重量的变化转换为电阻的变化、电压的变化，转换为电阻的变化、电压的变化，再经过电压放大器、模数转换器后再经过电压放大器、模数转换器后把模拟量转换为数字量，最后送到把模拟量转换为数字量，最后送到液晶显示器显示出被称物体重量，液晶显示器显示出被称物体重量，实现快速、准确称重目的。实现快速、准确称重目的。马上行动马上行动(P29)(P29)在学习曹冲称象的故事时，你一定很佩在学习曹冲称象的故事时，
8、你一定很佩服他的睿智。现在，你能不能用一种更方便、服他的睿智。现在，你能不能用一种更方便、更快捷、更准确的方法来称象呢？并简要说更快捷、更准确的方法来称象呢？并简要说明原理。明原理。传感器的应用传感器的应用轨道衡是称量大宗货物的计量器具，能够准确而高效地称量铁路车轨道衡是称量大宗货物的计量器具，能够准确而高效地称量铁路车辆装载的货物重量。它的工作原理就是通过力敏传感器把车和货物的重辆装载的货物重量。它的工作原理就是通过力敏传感器把车和货物的重量信息转换为电信号，经过电压放大器、模数转换器后把模拟量转换为量信息转换为电信号，经过电压放大器、模数转换器后把模拟量转换为 数字量最后送到液晶显示器显示
9、出被称物体重量，实现快速、准确称重数字量最后送到液晶显示器显示出被称物体重量，实现快速、准确称重目的。目的。举例举例还有哪些通过力敏传感器还有哪些通过力敏传感器称量大宗货物的计量器具？称量大宗货物的计量器具？传感器的应用传感器的应用思考思考如何对生产线上高速流动的啤酒进行快速、准确地计数呢？如何对生产线上高速流动的啤酒进行快速、准确地计数呢？传感器的应用传感器的应用三、光敏传感器的应用三、光敏传感器的应用光源光源光敏传感器光敏传感器 在传送带的两侧分别安装光源和光敏传感器，当被在传送带的两侧分别安装光源和光敏传感器，当被测瓶子位于光源和传感器之间时，传感器无光照；被测瓶测瓶子位于光源和传感器之
10、间时，传感器无光照；被测瓶子不在光源和传感器之间时，传感器有光照，这样，通过子不在光源和传感器之间时，传感器有光照，这样，通过它输出的电信号发生的变化便可以计数。它输出的电信号发生的变化便可以计数。案例分析案例分析（P30P30）传感器的应用传感器的应用观察思考观察思考人走近自动门时，门为什么能自动打开？人走近自动门时，门为什么能自动打开？思考思考 以上探讨的光敏传感器，是对可见光敏感的普通以上探讨的光敏传感器，是对可见光敏感的普通光敏传感器。还有一种传感器是对红外线敏感的，称为红光敏传感器。还有一种传感器是对红外线敏感的，称为红外光传感器。当红外光传感器接外光传感器。当红外光传感器接受到红外
11、光（线）时，电阻受到红外光（线）时，电阻值产生变化，如果接在电路值产生变化，如果接在电路则会产生电压或电流的变化，则会产生电压或电流的变化，从而将红外光信息转换为电从而将红外光信息转换为电信号，自动门就是利用红外信号，自动门就是利用红外光传感器实现自动开关的。光传感器实现自动开关的。红外光传感器还有哪些应用？红外光传感器还有哪些应用？四、红外光传感器的应用四、红外光传感器的应用传感器的应用传感器的应用应用夜视仪能够帮助人们在漆黑的夜里看到周围的景物。应用夜视仪能够帮助人们在漆黑的夜里看到周围的景物。五、超声波传感器的应用五、超声波传感器的应用 超声波有两个重要超声波有两个重要特性。一是它的方向
12、性特性。一是它的方向性好，它的频率比音频高，好，它的频率比音频高，遇到物体后超声波会反遇到物体后超声波会反射，物体的密度不同，射，物体的密度不同，反射程度也不同，通过反射程度也不同，通过接收和处理反射波就可接收和处理反射波就可以知道物体的方位和距以知道物体的方位和距离。二是它在水里可以离。二是它在水里可以传播很远的距离，因此传播很远的距离，因此可用超声波检测人体内可用超声波检测人体内部的病变。部的病变。案例分析案例分析（P31P31）想一想想一想 在这里，热敏电阻随着在这里，热敏电阻随着室内温度的变化而变化，并室内温度的变化而变化，并把温度信息转换为电信号，把温度信息转换为电信号，从而控制空调的自动调温过从而控制空调的自动调温过程。程。六、热敏传感器的应用六、热敏传感器的应用220V220V 。热敏传感器还有哪些应用热敏传感器还有哪些应用热敏电阻热敏电阻 声音放大的原理是声敏传感器（话筒）的膜片在声声音放大的原理是声敏传感器（话筒）的膜片在声波下产生振动使得处于磁波下产生振动使得处于磁场中的与膜片相连的线圈场中的与膜片相连的线圈中产生变化的感应电流。中产生变化的感应电流。从而把声音信息转换为电从而把声音信息转换为电信号，再经过功率放大器，信号，再经过功率放大器，把声音放大。把声音放大。七、声敏传感器的应用七、声敏传感器的应用