列举生活中的一些自动控制实例ppt课件

1、第六章第六章 传感器传感器列举生活中的一些自动控制实例，列举生活中的一些自动控制实例， 遥控器控制电视开关遥控器控制电视开关 日光控制路灯的开关日光控制路灯的开关 声音强弱控制走廊照明灯开关等声音强弱控制走廊照明灯开关等 自动门自动门 等等6.1 6.1 传感器及其任务原理传感器及其任务原理一、什么是传感器一、什么是传感器阅读教材阅读教材P51 1P51 1、 2 2、3 3段，思索问题：段，思索问题：1 1什么是传感器？什么是传感器？2 2传感器的作用是什么？传感器的作用是什么？1 1传感器是指这样一类元件：它可以感知传感器是指这样一类元件：它可以感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学诸

2、如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。电流等电学量，或转化为电路的通断。2 2传感器的作用是把非电学量转化为电学传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而实现很方便地丈量、量或电路的通断，从而实现很方便地丈量、传输、处置和控制。传输、处置和控制。 非电学量非电学量传感器传感器电学量电学量 角度角度位移位移速度速度压力压力温度温度湿度湿度声强声强光照光照 传感器传感器电压电压电流电流电阻电阻电容电容 干簧管：是一种可以感知磁场的传感器干簧管：是一种可以感知磁场的传感器阅读教材阅

3、读教材P52P52的内容，思索问题：的内容，思索问题：1 1光敏电阻的电阻率与什么有关？光敏电阻的电阻率与什么有关？2 2光敏电阻遭到光照时会发生什么变化？光敏电阻遭到光照时会发生什么变化？怎样解释？怎样解释？3 3光敏电阻可以将什么量转化为什么量？光敏电阻可以将什么量转化为什么量？1 1光敏电阻的电阻率与光照强度有关。光敏电阻的电阻率与光照强度有关。2 2光敏电阻遭到光照时电阻会变小。硫化光敏电阻遭到光照时电阻会变小。硫化镉是一种半导体资料，无光照时，载流子极镉是一种半导体资料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照加强，载流子少，导电性能不好；随着光照加强，载流子增多，导电性能变好。

4、增多，导电性能变好。3 3光敏电阻可以将光学量转化为电阻这个光敏电阻可以将光学量转化为电阻这个电学量。电学量。二、光敏电阻二、光敏电阻三热敏电阻和金属热电阻三热敏电阻和金属热电阻阅读教材阅读教材5353页有关内容，思索问题：页有关内容，思索问题：1 1金属导体与半导体资料的导电性能与温度的变化金属导体与半导体资料的导电性能与温度的变化关系能否一样？关系能否一样？2 2热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺陷？热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺陷？ 3 3热敏电阻和金属热电阻可以将什么量转化为什么热敏电阻和金属热电阻可以将什么量转化为什么量？量？1 1金属导体与半导体资料的导电性能与温度的变化金属导体与

5、半导体资料的导电性能与温度的变化关系不一样。关系不一样。金属导体的导电性能随温度升高而降低金属导体的导电性能随温度升高而降低半导体资料的导电性能随温度升高而变好半导体资料的导电性能随温度升高而变好2 2热敏电阻灵敏度高，但化学稳定热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，丈量范围较小；金属热电阻性较差，丈量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，丈量范围较大，的化学稳定性较好，丈量范围较大，但灵敏度较差。但灵敏度较差。3 3热敏电阻或金属热电阻可以将热热敏电阻或金属热电阻可以将热学量学量( (温度温度) )转化为电阻这个电学量。转化为电阻这个电学量。 电容式传感器可以把位移这个力学量转化为电容这个电学

6、量。 插入电介质，电容增大插入电介质，电容增大四霍尔元件四霍尔元件nqdIBUH 一个确定的霍尔元件的一个确定的霍尔元件的d d、k k、为定值，、为定值，再坚持再坚持I I不变，那么不变，那么UHUH的变化就与的变化就与B B成正成正比。这样，霍尔元件可以把磁感应强度这比。这样，霍尔元件可以把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。个磁学量转化为电压这个电学量。推导霍尔电压的公式推导霍尔电压的公式 设载流子的电荷量为设载流子的电荷量为q q，沿电流方向定向运动的平，沿电流方向定向运动的平均速率为均速率为v v，单位体积内自在挪动的载流子数为，单位体积内自在挪动的载流子数为n n，垂直，垂直

7、电电流方导游体板的横向宽度为流方导游体板的横向宽度为a a，那么电流的微观表达式为，那么电流的微观表达式为 载流子在磁场中遭到的洛伦兹力载流子在磁场中遭到的洛伦兹力载流子在洛伦兹力作用下侧移，两个侧面出现电势差载流子在洛伦兹力作用下侧移，两个侧面出现电势差载流子遭到的电场力为载流子遭到的电场力为 当到达稳定形状时，洛伦兹力与电场力平衡，即当到达稳定形状时，洛伦兹力与电场力平衡，即 由式得由式得 式中的式中的nqnq与导体的资料有关，对于确定的导体，与导体的资料有关，对于确定的导体，nqnq是常是常数。数。 令令 那么上式可写为那么上式可写为 nqadvI aUqFHqvBf qvBaUqHnq

8、dIBUHnqk1dIBkUH小小 结结1 1制造传感器需求的敏感元件有制造传感器需求的敏感元件有光敏电阻、热敏电阻与金属热电阻、霍尔元件等。光敏电阻、热敏电阻与金属热电阻、霍尔元件等。2 2光敏电阻的阻值随光的强度增大而减小。光敏光敏电阻的阻值随光的强度增大而减小。光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。电阻将光学量转化为电阻这个电学量。3 3热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；金属热热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；金属热电阻的阻值随温度的升高而增大。热敏电阻或金电阻的阻值随温度的升高而增大。热敏电阻或金属热电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学属热电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。量

9、。4 4霍尔元件的霍尔电压公式为：霍尔元件的霍尔电压公式为： 霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。这个电学量。5 5电容式传感器可以把位移这个力学量转化为电电容式传感器可以把位移这个力学量转化为电容这个电学量容这个电学量 nqdIBUH例例1 1、如下图为光敏电阻自动计数器的表示图，其、如下图为光敏电阻自动计数器的表示图，其中中R1R1为光敏电阻，为光敏电阻，R2R2为定值电阻此光电计数为定值电阻此光电计数器的根本任务原理是器的根本任务原理是 A A当有光照射当有光照射 R1R1时，信号处置系统获得高电压时，信号处置系统获得高电压B B当

10、有光照射当有光照射R1R1时，信号处置系统获得低电压时，信号处置系统获得低电压C C信号处置系统每获得一次低电压就记数一次信号处置系统每获得一次低电压就记数一次D D信号处置系统每获得一次高电压就记数一次信号处置系统每获得一次高电压就记数一次ACAC例例2 2、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如下图电路中的这三只元件分别接入如下图电路中的A A、B B两点后，两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，察看欧姆用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，察看欧姆表的示数，以下说法中正确的选项是表的示数，以下说法中正确的选项是 A

11、A置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化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较大，这只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化，这只元件一定是定值电阻C C用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表用黑纸包住元件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示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D D用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数一样，这只元件一定是定值电阻示数一样，这只元件一定是定值电阻ACAC例例3 3、 如下图，有电流如下图，有电流I I流过长方体金属块