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1、1传感器传感器 传感器的应用传感器的应用2传感器的应用的一般模式传感器的应用的一般模式容易容易控制控制 容易容易测量测量显示显示第二节第二节传感器的应用传感器的应用一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤1.电子秤使用的测力装置是什么电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的它是由什么元件组成的?2.简述力传感器的工作原理简述力传感器的工作原理.装置装置:力传感器力传感器 元件元件:金属梁和金属梁和应变片应变片 一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤金属梁金属梁U1U2两个两个应变片应变片的的形变形变引起引起电阻变化电阻变化致使两个应变片的致使两个应变片的电压差变化电
2、压差变化1.电子秤使用的测力装置是什么电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的它是由什么元件组成的?3.应变片应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？能够把什么力学量转化为什么电学量？2.简述力传感器的工作原理简述力传感器的工作原理.装置装置:力传感器力传感器 组成组成:金属梁和金属梁和应变片应变片 形变形变电压电压 一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤两个两个应变片应变片的的形变形变引起引起电阻变化电阻变化致使两个应变片的致使两个应变片的电压差变化电压差变化7二、声传感器的应用二、声传感器的应用-话筒话筒声声电磁感应电磁感应电流电流动圈式话筒是利用电磁感应动圈式话筒是利
3、用电磁感应现象制成的。当声波使金属膜片现象制成的。当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈振动时，连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着一起振动，音（叫做音圈）随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产生感应电流（电信号）。中就产生感应电流（电信号）。感应电流的大小和方向都变化，感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定。变化的振幅和频率由声波决定。这个信号电流经扩音器放大后传这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。大的声音。第二节第二节传感器的应用传感器的应用8电容式话筒：电容式话筒：声声电容
4、变化电容变化电流、电压电流、电压第二节第二节传感器的应用传感器的应用9启辉器启辉器铜的膨胀系数大于铁铜的膨胀系数大于铁第二节第二节传感器的应用传感器的应用三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用-1、双金属片、双金属片10电慰斗电慰斗第二节第二节传感器的应用传感器的应用三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用-1、双金属片、双金属片思考与讨论：思考与讨论：（2 2）熨烫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？（1 1）常温下，上、）常温下，上、下触点应是接触的还下触点应是接触的还是分离
5、的？当温度过是分离的？当温度过高时，双金属片将怎高时，双金属片将怎样起作用？样起作用？思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：常常常常温温温温下下下下，上上上上、下下下下触触触触点点点点应应应应是是是是接接接接触触触触的的的的还还还还是是是是分分分分离离离离的的的的？当当当当温温温温度度度度过过过过高高高高时时时时，双双双双金金金金属属属属片片片片将将将将怎怎怎怎样样样样起起起起作用？作用？作用？作用？ 答：常温下，上、下触答：常温下，上、下触答：常温下，上、下触答：常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，点应是接触的，但温度过高时，点应是接触的，但温度过高时，点应是接触的，但温度
6、过高时， 由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下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，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，
7、这样循环进行，起到自动控制状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用温度的作用温度的作用温度的作用 (2)双金属片温度传感器在双金属片温度传感器在电熨斗中的应用电熨斗中的应用 三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用:1.电熨斗电熨斗思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：熨熨熨熨烫烫烫烫棉棉棉棉麻麻麻麻衣衣衣衣物物物物和和和和熨熨熨熨烫烫烫烫丝丝丝丝绸绸绸绸衣衣衣衣物物物物需需需需要要要要设设设设定定定定不不不不同同同同的的的的温温温温度度度度，这这这这是是是是如如如如何何
8、何何使使使使用用用用调调调调温温温温旋旋旋旋钮钮钮钮来来来来实实实实现的？现的？现的？现的？ 答：熨烫棉麻衣物和熨答：熨烫棉麻衣物和熨答：熨烫棉麻衣物和熨答：熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的烫丝绸衣物需要设定不同的烫丝绸衣物需要设定不同的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，升降螺丝带温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带温度，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难易，达到控制动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达
9、到控制动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制在不同温度的目的在不同温度的目的在不同温度的目的在不同温度的目的 (2)双金属片温度传感器在双金属片温度传感器在电熨斗中的应用电熨斗中的应用 三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用:1.电熨斗电熨斗问题问题: 电电饭饭锅锅烧烧饭饭饭饭熟熟后会自动断开后会自动断开?电电饭饭锅锅烧烧水水水水开开后能自动断开后能自动断开?回顾在家煮饭的过程回顾在家煮饭的过程?三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用 4.电饭锅电饭锅阅读教材第阅读教材第阅读教材第阅读教材第5858页第页第页第页第3 3段，回答问题段，回答问题段，回答问题段，回答问题: :(1)
10、(1)电饭锅中使用的电饭锅中使用的电饭锅中使用的电饭锅中使用的温度传感器的主要元件是什么？温度传感器的主要元件是什么？温度传感器的主要元件是什么？温度传感器的主要元件是什么？(2)(2)感温铁氧体的组成物质是什么？感温铁氧体的组成物质是什么？感温铁氧体的组成物质是什么？感温铁氧体的组成物质是什么？(3)(3)感温铁氧体有何特点？感温铁氧体有何特点？感温铁氧体有何特点？感温铁氧体有何特点？(4)(4)什么是什么是什么是什么是“ “居里点居里点居里点居里点” ”？答答答答: : : :( ( ( (1)1)1)1)感温铁氧体感温铁氧体感温铁氧体感温铁氧体. . . .(2)(2)(2)(2)氧化锰
11、、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成. . . .(3)(3)(3)(3)常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约103103时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。(4)(4)(4)(4)使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁
12、氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度居里温度居里温度居里温度. . . .三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用 4.电饭锅电饭锅 构造构造工作原理工作原理: (1)(1)开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开关按钮开关按钮开关按钮开关按钮? ?手松开后这个按手松开后这个按手松开后这个按手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态? ?为什么为什么为什么为什么? ?(2)(2)煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否煮
13、饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度? ?为什么为什么为什么为什么? ?(3)(3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作? ?(4)(4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如
14、果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电? ? 答答答答: : : :( ( ( (1)1)1)1)开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。4.电饭锅电饭锅(2)(2)煮煮煮煮饭饭饭饭时时时时水水水水沸沸沸沸腾腾腾腾后后后后锅锅锅锅内内内内是是是是否否否否会会会会大大大大致致致致保保保保持持持持一
15、一一一定定定定的的的的温温温温度度度度? ?为什么为什么为什么为什么? ? 答答:(2)水沸腾后水沸腾后,由于锅内保持由于锅内保持1000C不变不变,故感温磁体仍与永磁体相吸故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热继续加热.故锅故锅内大致保持内大致保持1000C不变不变. 工作原理工作原理: 4.电饭锅电饭锅(3)(3)(3)(3)饭饭饭饭熟熟熟熟后后后后，水水水水分分分分被被被被大大大大米米米米吸吸吸吸收收收收，锅锅锅锅底底底底的的的的温温温温度度度度会会会会有有有有什什什什么么么么变变变变化化化化？这这这这时时时时电电电电饭饭饭饭锅锅锅锅会会会会自自自自动地发生哪些动作？动地发生哪些动作？动地发
16、生哪些动作？动地发生哪些动作？答答:(3)饭熟后饭熟后,水分被大米吸收水分被大米吸收,锅底温度升锅底温度升高高,当温度升至当温度升至“居里点居里点1030C”时时,感温磁体感温磁体失去铁磁性失去铁磁性,在弹簧作用下在弹簧作用下,永磁体被弹开永磁体被弹开,触触点分离点分离,切断电源切断电源,从而停止加热从而停止加热 工作原理工作原理: 4.电饭锅电饭锅(4)(4)(4)(4)如如如如果果果果用用用用电电电电饭饭饭饭锅锅锅锅烧烧烧烧水水水水，能否在水沸腾后自动断电能否在水沸腾后自动断电能否在水沸腾后自动断电能否在水沸腾后自动断电? ? ? ?答答:(4)如果用电饭锅烧水如果用电饭锅烧水,水沸腾后水
17、沸腾后,锅内保锅内保持持1000C不变不变,温度低于温度低于“居里点居里点1030C” ,电电饭锅不能自动断电饭锅不能自动断电.只有水烧干后只有水烧干后,温度升高温度升高到到1030C才能自动断电才能自动断电.工作原理工作原理: 4.电饭锅电饭锅叙述电饭锅的工作过程叙述电饭锅的工作过程?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
18、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，在弹时，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，切断电簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热源，从而停止加热 21温度报警器温度报警器 发生火灾时，环境温度要升高，发生火灾时，环境温度要升高，我们能不能用温度传感器来做成火我们能不能用温度传感器来做成火灾报警器呢？灾报警器呢？P63P63三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用-3、热敏电阻、热敏电阻第二
19、节第二节传感器的应用传感器的应用22电电平平：在在电电子子技技术术中中，习习惯惯上上常常用用“电电平平”来来描描述述逻逻辑辑电电路路的的输输入入端端和和输输出出端端的的状状态态。其其实实，电电平平指指的的是是某某个个端端点点与与“地地”之之间间的的电电压压，或或者者说说，如如果果以以接接地地端端的的电电势势为为零零，那那么么电电平平表表示的是某个端点的电势。示的是某个端点的电势。2、斯密特触发器是具有特殊功能的非门。、斯密特触发器是具有特殊功能的非门。符号：符号：其特点：其特点：V(高高V(低低电平电平)V(低低V(高高电平电平)补充知识：补充知识：第二节第二节传感器的应用传感器的应用23温度
20、报警器工作原理温度报警器工作原理:常温下，调整常温下，调整R1的阻值使斯密特的阻值使斯密特触发器的输入端触发器的输入端A处于低电平，则处于低电平，则输出端输出端Y处于高电平，无电流通过处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻当温度升高时，热敏电阻RT阻阻值减小，斯密特触发器输入端值减小，斯密特触发器输入端A电电势升高，当达到某一值（高电平），势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平跳到低电平，蜂其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，鸣器通电，从而发出报警声，Rl的的阻值不同，则报警温度不同。阻值不同，则报警温度不同。三、
21、温度传感器的应用三、温度传感器的应用-3、热敏电阻、热敏电阻第二节第二节传感器的应用传感器的应用24要使热敏电阻在感测到更高的温度时才要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小报警，应减小R1的阻值，的阻值，R1阻值越小，要使阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高。阻阻值要求越小，即温度越高。思考与讨论思考与讨论怎样使热敏电阻怎样使热敏电阻在感测到更高的温度在感测到更高的温度时才报警？时才报警？温度报警器工作原理温度报警器工作原理:三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用-3、热敏电阻、热敏电阻第二节第二节传感器
22、的应用传感器的应用25三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用-4、测温仪、测温仪（1）利用温度传感器制成的测温仪可以远距）利用温度传感器制成的测温仪可以远距离读取温度的数值。因为温度信号变成电信离读取温度的数值。因为温度信号变成电信号后可以号后可以远距离传输远距离传输。（2）常见的测温元件有：热敏电阻、金属热）常见的测温元件有：热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等电阻、热电偶及红外线敏感元件等第二节第二节传感器的应用传感器的应用26（1）结构图）结构图(2)工作原理：在没有发生火灾时，光电三极管收不到工作原理：在没有发生火灾时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。当发生
23、火灾时，产发出的光，呈现高电阻状态。当发生火灾时，产生大量烟雾，烟雾进入罩内后对光有生大量烟雾，烟雾进入罩内后对光有散射散射作用，使部作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。四、光传感器的应用四、光传感器的应用-2、火灾报警器、火灾报警器第二节第二节传感器的应用传感器的应用27实验原理：实验原理：如图所示光控电路，如图所示光控电路，用发光二极管用发光二极管LED模仿路模仿路灯，灯，RG为光敏电阻，为光敏电阻，R1的的最大电阻为最大电阻为51k，R2为为3
24、30，试分析其工作原，试分析其工作原理理四、光传感器的应用四、光传感器的应用-3、光控开关、光控开关第二节第二节传感器的应用传感器的应用28(1)要想在天更暗时路灯要想在天更暗时路灯才会亮，应该把才会亮，应该把R1的阻的阻值调大些还是调小些？值调大些还是调小些？为什么？为什么？应该把应该把R1的阻值调大些，的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的这样要使斯密特触发器的输入端输入端A电压达到高电平，电压达到高电平，就需要就需要RG的阻值达到更大，的阻值达到更大，即天色更暗。即天色更暗。四、光传感器的应用四、光传感器的应用-3、光控开关、光控开关第二节第二节传感器的应用传感器的应用图乙中，用白炽图乙中
25、，用白炽灯模仿路灯，为何灯模仿路灯，为何要用到继电器要用到继电器？ 由于集成电路允许通过的电流较小，要由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路。启闭工作电路。 30如图所示电磁继电器工作电路，图中虚线如图所示电磁继电器工作电路，图中虚线框内即为电磁继电器，框内即为电磁继电器，D为动触点，为动触点，E为静触为静触点。试分析电磁继电器的工作原理。点。试分析电磁继电器的工作原理。继电器：继电器：第二节第二节传感器的应用传感器的应用当线圈当线圈A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，
26、从而带动动触点向下运动，从而带动动触点D向下与向下与E接触，将工作接触，将工作电路接通，当线圈电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点在弹簧作用下拉起，带动触点D与与E分离，自动分离，自动切断工作电路切断工作电路32变暗变暗RG变变大大A电电平升平升高高Y电平电平降低降低天天亮亮RG小小A低低电平电平Y高高电平电平线圈无电线圈无电流，衔铁流，衔铁被被C拉开，拉开，D、E断开断开不不发发光光线圈有电线圈有电流，衔铁流，衔铁被吸引，被吸引，D、E导通导通发光发光光控开关光控开关+继电器：继电器：工作流程工作流程第二节第二节传
27、感器的应用传感器的应用33控制电路的工作原理：控制电路的工作原理：天较亮时，光敏电阻天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发阻值较小，斯密特触发器输入端器输入端A电势较低，则输出端电势较低，则输出端Y输出高电平，线输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻增大，斯密特触发器输入端电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当电势升高，当升高到一定值，输出端升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；
28、天明后，路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，斯密阻值减小，斯密特触发器输入端特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输电势逐渐降低，降到一定值，输出端出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭灯熄灭 第二节第二节传感器的应用传感器的应用四、光传感器的应用四、光传感器的应用-3、光控开关、光控开关+继电器继电器34晶体管晶体管普通二极管普通二极管具有具有_导电性，在电子电路中有多导电性，在电子电路中有多种运用。在用多用电表欧姆档测量二极管的种运用。在用多用电
29、表欧姆档测量二极管的正向导通电阻时，黑表笔应接二极管的正向导通电阻时，黑表笔应接二极管的_极；若发现阻值较大，则与黑表笔接极；若发现阻值较大，则与黑表笔接触的是二极管的触的是二极管的_极。极。单向正负红-黑+传感器补充知识传感器补充知识35发光二极管发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，除了具有单向导电性外，导电时还能发光，用磷镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接用磷镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将将_能转化为能转化为_能。能。电光传感器补充知识传感器补充知识36晶体三极管晶体三极管（）晶晶体体三三极极管管能能够够把把微微弱弱的的信信号号_。常常用用的的三三极极管管是是用用_和和_制制成成的的，它它有有三三个个极极，分分别别为为_，_，_.（）传传感感器器输输出出的的电电流流或或电电压压很很_，用用一一个个三三极极管管可可以以放放大大几几十十倍倍以以至至上上百百倍倍。三三极极管管的的放放大大作作用用表表现现为为_的的电电流流对对_的的电电流起了控制作用。流起了控制作用。放大发射极e基极b集电极c微弱基极b集电极c硅锗传感器补充知识传感器补充知识37传感器补充知识传感器补充知识
