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1、离子感烟器自动水龙头自动水龙头自动干手机自动干手机6.1传感器及其工作原理传感器及其工作原理原理原理：当磁铁靠近干簧管：当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到通，所以干簧管能起到开开关关的作用！的作用！一、什么是传感器？一、什么是传感器？2 2 2 2、传感器的作用？、传感器的作用？、传感器的作用？、传感器的作用？电压、电流等电学量，或转化为电路的通断电压、电流等电学量，或转化为电路的通断电压、电流等电学量，或转化为电路的通断电压、电流等电学量，或转化为电路的通断力、温度、光、声、化学成分等非电学量力、温度、光、声、化学成分等非电学量力、温度、光、声、
2、化学成分等非电学量力、温度、光、声、化学成分等非电学量非电学量非电学量非电学量非电学量敏感元件敏感元件敏感元件敏感元件转换器件转换器件转换器件转换器件转换电路转换电路转换电路转换电路电学量电学量电学量电学量转转转转化化化化1、定义：、定义：二、常用的传感器元件二、常用的传感器元件1 1 1 1、光敏电阻光敏电阻光敏电阻光敏电阻光照越强，电阻越小光照越强，电阻越小光照越强，电阻越小光照越强，电阻越小光信息光信息光信息光信息电信息电信息电信息电信息（半导体材料）（半导体材料）（半导体材料）（半导体材料）怎样解释？怎样解释？硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不硫化镉是一种半导体材
3、料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照增强，载流子增多，导电性能变好好；随着光照增强，载流子增多，导电性能变好,电阻会变小。电阻会变小。规律：规律：规律：规律：例例1.1.如如图图所所示示为为光光敏敏电电阻阻自自动动计计数数器器的的示示意意图图，其其中中R R1 1为为光光敏敏电电阻，阻，R R2 2为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是（为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是（）A A当有光照射当有光照射R R1 1时，信号处理系统获得高电压时，信号处理系统获得高电压B B当有光照射当有光照射R R1 1时，信号处理系统获得低电压时，信号处理系统获得低电压C C信号处理系统每获得一
4、次低电压就计数一次信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D D信号处理系统每获得一次高电压就计数一次信号处理系统每获得一次高电压就计数一次A AR R1 1R R2 2信号信号处理处理系统系统BDBDBDBD2 2 2 2、金属热电阻和热敏电阻、金属热电阻和热敏电阻、金属热电阻和热敏电阻、金属热电阻和热敏电阻金属热电阻：金属热电阻：金属热电阻：金属热电阻：规律：温度越高，电阻越大规律：温度越高，电阻越大规律：温度越高，电阻越大规律：温度越高，电阻越大热敏电阻：热敏电阻：热敏电阻：热敏电阻：规律：规律：规律：规律：热信息热信息热信息热信息电信息电信息电信息电信息温度越大，电阻越小温度越大，电阻越
5、小温度越大，电阻越小温度越大，电阻越小（半导体材料）（半导体材料）（半导体材料）（半导体材料）优缺点：热敏电阻灵敏度高，优缺点：热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小但化学稳定性较差，测量范围较小 优缺点：金属热电阻的化学稳定性较好，测优缺点：金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度交差。量范围较大，但灵敏度交差。例例2 2、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中件分别接入如图所示电路中A A、B B两点后，用黑纸两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法
6、正确的是（说法正确的是（）A AB BA.A.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻元件一定是热敏电阻B.B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻件一定是定值电阻C.C.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻这只元件一定是光敏电阻D.D.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表
7、示数相同，这只元件一定是定值电阻元件一定是定值电阻ACACACAC3 3 3 3、电容式传感器、电容式传感器、电容式传感器、电容式传感器 （1 1）测定角度）测定角度：（2 2）测定液面高度）测定液面高度h h：（3 3）测定压力）测定压力F F：（4 4）测定位移）测定位移x x：定片定片动片动片电介质电介质金金属属芯芯线线导导电电液液体体待待 测测 压压力力F F固固 定定 电电极极可可 动动 电电极极x x极板极板极板极板电介质电介质待测压力待测压力F F固定电极固定电极膜片电极膜片电极例例3 3传传感感器器是是一一种种采采集集信信号号的的重重要要器器件件，如如图图是是一一种种测测定定压
8、压力力的的电电容容式式传传感感器器，当当待待测测压压力力F F作作用用于于可可动动膜膜片片产产生生变变形形，引引起起电电容容的的变变化化，若若将将电电容容器器、灵灵敏敏电电流流计计和和电电源源串串联联接接成成闭闭合合电电路路，那么（那么（）A A当当F F向上压膜片电极时，电容将减小向上压膜片电极时，电容将减小B B当当F F向上压膜片电极时，电容将增大向上压膜片电极时，电容将增大C C若电流计有示数，则压力若电流计有示数，则压力F F发生变化发生变化D D若电流计有示数，则压力若电流计有示数，则压力F F不发生变化不发生变化 BCBC4 4 4 4、霍尔元件、霍尔元件、霍尔元件、霍尔元件 一
9、个霍尔元件的一个霍尔元件的d d和和k k为定值为定值,再保持再保持I I恒定恒定,则则U UK K的变化就与的变化就与B B成正比成正比工作原理：霍耳效应工作原理：霍耳效应工作原理：霍耳效应工作原理：霍耳效应磁信息磁信息磁信息磁信息电信息电信息电信息电信息【例【例【例【例3 3】霍】霍】霍】霍尔尔尔尔效效效效应应应应：有：有：有：有电电电电流流流流 I I 流流流流过长过长过长过长方体金属方体金属方体金属方体金属块块块块，金属，金属，金属，金属块块块块高高高高度度度度为为为为d d，宽为宽为宽为宽为b b，有一磁感，有一磁感，有一磁感，有一磁感应应应应强强强强度度度度为为为为B B的匀的匀的
10、匀的匀强强强强磁磁磁磁场场场场垂直于垂直于垂直于垂直于纸纸纸纸面向里，面向里，面向里，面向里，试问试问试问试问金属金属金属金属块块块块上、下表面哪面上、下表面哪面上、下表面哪面上、下表面哪面电势电势电势电势高？高？高？高？电势电势电势电势差是多差是多差是多差是多少？少？少？少？1、传感器的概念、传感器的概念小小 结结2、传感器的工作原理：、传感器的工作原理：3、敏感元件：、敏感元件：（1）光敏电阻光敏电阻 （光电传感器）（光电传感器）（2）热敏电阻和热电阻热敏电阻和热电阻（温度传感器）温度传感器）（3）电容式传感器电容式传感器（位移传感器）（位移传感器）（4）霍尔元件霍尔元件（磁传感器）（磁传感器）非电学量非电学量敏感元件敏感元件转换器件转换器件转换电路转换电路电学量电学量【勇气号】【勇气号】