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1、一、传感器一、传感器1、定义：、定义： 传感器传感器是把是把非电学量非电学量( (如位移、速如位移、速度、力、磁感应强度、温度、光、声等度、力、磁感应强度、温度、光、声等) )按一定的规按一定的规律律转换为转换为电学量电学量( (如电压、电流、电阻、电如电压、电流、电阻、电容等容等) )的元器件的元器件. . 非非电电学学量量 电电 学学 量量 传传感感器器2、工作原理：、工作原理：非非电电学学量量敏敏感感元元件件转转换换电电路路电电学学量量传传感感器器3、特点（优点）：、特点（优点）：易易感知、感知、易易测量、测量、易易控制控制二、敏感元件二、敏感元件1、光敏电阻光敏电阻光照情况光照情况受光
2、表面暴露受光表面暴露受光表面遮住受光表面遮住电阻阻值电阻阻值电阻小电阻小电阻大电阻大光学量光学量电阻电阻2、热敏电阻、热敏电阻金属热电阻：金属热电阻：规律：规律：电阻随温度的升高而增大。电阻随温度的升高而增大。热敏电阻热敏电阻：规律：规律：电阻随温度的升高而减小。电阻随温度的升高而减小。温度温度电阻电阻生活中哪些地方用到热敏电阻生活中哪些地方用到热敏电阻?3、霍尔元件霍尔元件NMFBEIUH霍尔电压：霍尔电压：一个霍尔元件的一个霍尔元件的d、k为定值，为定值，再保持再保持I恒定，则恒定，则UH的变化就的变化就与与B成正比。成正比。磁感应强度磁感应强度电压电压演示演示4、电容、电容器器（1）测定
3、角度）测定角度： （2）测定液面高度）测定液面高度h： （3）测定压力）测定压力F： （4）测定位移）测定位移x： 定片定片动片动片电介质电介质金属芯线金属芯线导电液体导电液体待测压力待测压力F固定电极固定电极可动电极可动电极x极板极板极板极板电介质电介质力学量力学量电容电容1、传感器：、传感器：2）原理：）原理：2、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）热敏电阻热敏电阻 （温度传感器温度传感器）（3）霍尔元件霍尔元件 （磁传感器磁传感器）（4）电容器电容器 （位移传感器位移传感器）非电学量非电学量敏感元件敏感元件转换电路转换电路电学量电学量非电学量非电学
4、量 电学量电学量1）概念：）概念：转换为转换为光学量光学量光学量光学量 电阻电阻电阻电阻温度温度温度温度 电阻电阻电阻电阻磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度 电压电压电压电压力学量力学量力学量力学量 电容电容电容电容一、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.简述简述力传感器的工作原理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
5、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 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 膜膜片片在在声声波波下下振振动动，使使得得与与
6、膜膜片片相相连连的的线圈中产生随声波变化的感应电流。线圈中产生随声波变化的感应电流。1、动圈式话筒动圈式话筒：音圈音圈二、声传感器的应用二、声传感器的应用话筒话筒金属膜片金属膜片永久永久磁铁磁铁工作原理工作原理:电磁感应电磁感应. 2、电容式话筒电容式话筒：原原理理:Q是是绝绝缘缘支支架架,薄薄金金属属膜膜M 和和固固定定电电极极N 形形成成一一个个电电容容器器,被被直直流流电电源源充充电电.当当声声波波使使膜膜片片振振动动时时,电电容容发发生生变变化化,电电路路中中形形成成变变化化的的电电流流,于于是是电电阻阻两两端端就就输输出出了了与与声声音音变变化化规律相同的电压规律相同的电压.优点：保
7、真度好优点：保真度好绝缘绝缘支架支架薄金薄金属膜属膜固定固定电极电极3、驻极体驻极体话筒：话筒：原原理理:电电介介质质极极化化.(它它由由内内部部的的驻驻极极体体塑塑料料膜感受声波膜感受声波. 工作电压工作电压: 36 V.)特特点点：体体积积小小，重重量量轻轻，价价格格便便宜宜，灵灵敏敏度度高高，常用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上常用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上驻极体驻极体背极背极塑料膜塑料膜空隙空隙1.话筒的作用是把话筒的作用是把_信号转化为信号转化为_信号。信号。 2.动圈式话筒的工作原理：动圈式话筒的工作原理：声音声音声音声音 电磁感应电磁感应电电电电 3.电容式话筒的工
8、作原理：电容式话筒的工作原理：电容发生变化电容发生变化4.驻极式话筒的工作原理：驻极式话筒的工作原理：电介质极化电介质极化二、声传感器的应用二、声传感器的应用话筒话筒原理原理:热胀冷缩热胀冷缩常常温温下下两两触触点点分分离离。温温度度升升高高，两两种种金金属属膨膨胀胀性性能能不不同同，双双金金属属片片形形状状发发生生变变化化，使使触触点接触。点接触。(1)双金属片温度传感器双金属片温度传感器 三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用:1.电熨斗电熨斗电烫斗的构造：电烫斗的构造：(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 4 4、弹簧片、弹簧片、弹簧片、弹簧片 1
9、 1、测温泡、测温泡、测温泡、测温泡 2 2、细管、细管、细管、细管 3 3、膜盒、膜盒、膜盒、膜盒 5 5、动触点、动触点、动触点、动触点 6 6、静触点、静触点、静触点、静触点 7 7、拉杆、拉杆、拉杆、拉杆 8 8、凸轮、凸轮、凸轮、凸轮 9 9、连杆、连杆、连杆、连杆思考与讨论：思考与讨论：1、为什么温度较高时压缩机自动工作，达到设、为什么温度较高时压缩机自动工作，达到设定低温后就自动停止工作？定低温后就自动停止工作？2、凸轮为什么可以改变设定的温度？、凸轮为什么可以改变设定的温度？氯甲烷及它的蒸气氯甲烷及它的蒸气三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用:2.电电冰箱冰箱思考与讨论：思
10、考与讨论：1、应该把恒温箱中的加热器接在、应该把恒温箱中的加热器接在 A、B 还是还是 C、D 之间呢？之间呢？2、要使箱内温度保持、要使箱内温度保持100，可变电阻，可变电阻R值应调值应调节多大？节多大？三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用:3. 恒温箱恒温箱一、一、力传感器力传感器的应用的应用电子秤电子秤二、二、声传感器声传感器的应用的应用话筒话筒 三、三、温度传感器温度传感器的应用的应用 1.电熨斗电熨斗; 2.电冰箱电冰箱; 3. 恒温箱恒温箱 力传感器是把力传感器是把力力信号转换成信号转换成电电信号；信号； 声传感器是把声传感器是把声声信号转换为信号转换为电电信号信号; 温度传感
11、器常用做温度传感器常用做自动控制开关自动控制开关阅读教材第阅读教材第阅读教材第阅读教材第5959页第页第页第页第1 1段，回答问题段，回答问题段，回答问题段，回答问题: :(1)(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
12、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、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
13、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，
14、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 三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用 5. 测温仪测温仪非接触式红外测温仪非接触式红外测温仪 由于物体的温由于物体的温度不同，发射红度
15、不同，发射红外线的情况也不外线的情况也不同，因此利用红同，因此利用红外线敏感元件可外线敏感元件可以实现无接触测以实现无接触测温温三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用 5. 测温仪测温仪热电偶热电偶: :T1T2T1T2mA 将两种不同材料的导体或半导体将两种不同材料的导体或半导体A和和B焊接起来，焊接起来，构成一个闭合回路，当导体构成一个闭合回路，当导体A和和B的两个执着点的两个执着点1和和2之之间存在温差时，两者之间便产生电动势间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中因而在回路中形成电流形成电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来
16、工作的。一效应来工作的。 三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用 5. 测温仪测温仪将将微微机机辅辅助助实实验验系系统统所所配配的的温温度度传传感感器器与与计计算算机机连连接接,可以实现数据采集、处理、画图的智能化功能可以实现数据采集、处理、画图的智能化功能.三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用 5. 测温仪测温仪四、光传感器的应用四、光传感器的应用 1、机械式机械式鼠标器鼠标器 (1)机械式机械式鼠标器鼠标器的的组成组成滚球、滚轴与码盘、红外发射管与滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管红外接收管( (光传感器光传感器) ) (2)机械式机械式鼠标器鼠标器的的工作原理工作原理 鼠标器
17、移动时，滚球运动通过滚轴带动鼠标器移动时，滚球运动通过滚轴带动两个码盘转动，两个码盘转动，红外接收管红外接收管就收到断续的红就收到断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号外线脉冲，输出相应的电脉冲信号. 计算机计算机分别统计分别统计x、y两个方向的脉冲信号，处理后两个方向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。就使屏幕上的光标产生相应的位移。 许多会议室、宾许多会议室、宾馆房间的天花板馆房间的天花板上都装有火灾报上都装有火灾报警器，火灾报警警器，火灾报警器是光传感器应器是光传感器应用的又一实例。用的又一实例。四、光传感器的应用四、光传感器的应用 2、烟雾散射式烟雾散射式火灾报警器火灾报
18、警器四、光传感器的应用四、光传感器的应用 2、烟雾散射式烟雾散射式火灾报警器火灾报警器光电三极管光电三极管是是烟雾火警烟雾火警报警器中的报警器中的光传感器光传感器工作原理工作原理:报警器带孔报警器带孔的罩子内装有发光二极管的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透、光电三极管和不透明的挡板明的挡板.平时平时,光电三极光电三极管收不到管收不到LED发出的光发出的光,呈现高电阻状态呈现高电阻状态烟雾进入罩内后对光有散烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小与传感器连接的电路检测出这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、烟雾散射式烟雾散射式火灾报警器火灾报警器常见的常见的热传感器热传感器有有: 热敏电阻、金属热电阻、热电偶及热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等红外线敏感元件等 常见的常见的光传感器光传感器有：有： 光敏电阻、光电管、光电二极管及光敏电阻、光电管、光电二极管及光电三极管光电三极管
