第五部分传感器及其应用教学-精选课件

1、第五章 传感器及其应用高中物理选修32临高中学 许小江第五章 传感器及其应用高中物理选修32临高中学 许小江第五部分传感器及其应用教学-精选课件遥控器控制电视开关火灾报警器声音强弱控制走廊照明灯开关等 自动门 、安检门酒精测试仪自动烘手机列举生活中的一些自动控制实例遥控器控制电视开关列举生活中的一些自动控制实例2.优点：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。一、什么是传感器1.什么是传感器把像称重传感器这样能够感受外界信息，并将其按照一定的规律转化为电信号的器件或者装置，叫做传感器。这里的电信号，包括电流、电压、电阻、电容和电感等。2.优点：一、什么是传感器1

2、.什么是传感器非电学量传感器角度位移速度加速度压力温度湿度声强光照强度电压电流电阻电容电学量非电学量传感器角度电压电学量 物理传感器：是利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出待测对象信息的传感器，如温度传感器、电容传感器、电感传感器、光电传感器、压电传感器。二、传感器的分类按传感器工作原理的不同把传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。 物理传感器：是利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出待物理传感器压力变送器加速度计力传感器 物理传感器压力变送器加速度计力传感器 化学传感器一种气敏传感器化学传感器：是利用化学反应识别和检测信息的传感器，如气敏传感器、湿敏传感器等。警用酒精测试计数字

3、温湿传感器采集器化学传感器一种气敏传感器化学传感器：是利用化学反应识别和检测生物传感器：是利用生物化学反应识别和检测信息的传感器。它是由固定生物材料和适当转换器件组成的系统，如组织传感器、细胞传感器、酶传感器等。生物传感器生物传感器转换发光生物传感器生物传感器生物传感器：是利用生物化学反应识别和检测信息的传感器。它是由传感器一般由敏感元件、转化元件、转换电路组成，有时还需要加辅助电源。三、传感器的一般结构传感器一般由敏感元件、转化元件、转换电路组成，有时还需要加辅1.光敏电阻光照情况受光表面暴露受光表面遮住电阻阻值电阻小电阻大光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量四、敏感元件种类

4、1.光敏电阻光照情况受光表面暴露受光表面遮住电阻阻值电阻小电例题1如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ）A电压表的示数增大 BR2中电流减小C小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大ABC例题1如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光.热敏电阻热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有负温度系数热敏电阻R-T关系示意图RTo减小（2）特性：温度传感器（1）材料：半导体.热敏电阻热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有3.金属热电阻金属导体的电阻能随温度升高而升高金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系有何不同？热敏电阻和金属热电阻能

5、够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量3.金属热电阻金属导体的电阻能随温度升高而升高金属导体与半导例题2.下图是一个温度传感器的原理示意图,Rt是一个热敏电阻器。试说明传感器是如何把温度值转变为电信号的。【解答】温度升高或降低导致Rt阻值发生变化，使电路中电流也发生变化，导致R上的电压也发生改变，因此电压表读数将会发生变化，从而就将温度的化转变为电信号。VRtR例题2.下图是一个温度传感器的原理示意图,Rt是一个热敏电阻（1）测定角度： （2）测定液面高度h： （3）测定压力F： （4）测定位移x： 定片动片电介质金属芯线导电液体待测压力F固定电极可动电极x极板极板电介质电容传感器把力学量转换

6、为电容这个电学量。4.电容传感器（1）测定角度： （2）测定液面高度h： （3）测定压力F 报警器带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板平时,光电三极管收不到LED发出的光,呈现高电阻状态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,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5.火灾报警器 报警器带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和二、几种传感器的工作原理二、几种传感器的工作原理一、光电传感器的原理光电传感器是一种能够感受光信号，并按照一定规律把光信号转换成电信号的器件或装置。光电传感器中的重要元件是光敏电阻和干簧管继电器。一、光电传

7、感器的原理光电传感器是一种能够感受光信号，并按照一1.光敏电阻1.光敏电阻2.干簧管原理:磁敏传感器。当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用！干簧管干簧管继电器2.干簧管原理:磁敏传感器。当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁 结构简单, 体积小, 极适用于微型化设备。 寿命长. 其开关元器件被密封于惰性气体中, 不与外界环境接触, 不会出现金属疲劳现象。 无需电控制, 工作可靠性高。电路中只要用到自动开关, 基本上都可以使用干簧管。 应用:干簧管的特点： 结构简单, 体积小, 极适用于微型化设备。电路中只要用到 电 梯 选层控制 折叠式手机的开关 有线电话听筒拿离时的

8、开关控制 微波炉 炉门的开关控制 冰 箱 门的开关控制 煤气表 流量控制 安全气囊的开关控制 天窗/车窗 开关控制 安全带的扣妥/松拖警示应用对象功 能干簧管的主要应用电 话汽 车 电 梯 选层控制 应用对象功 一种防盗门的报警电路干簧管一种防盗门的报警电路干簧管生活中常见的楼道、走廊中的声光控延时开关生活中常见的楼道、走廊中的声光控延时开关二、温度传感器的原理温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置。常见的温度传感器有热敏电阻和热电偶。二、温度传感器的原理温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变热敏电阻的特性热敏电阻的特性三、大显身手的传感器三、大显身手的传感器全自动洗衣机的水位控制

9、装置使用了 传感器当水位达到设定的高度时自动 进水电磁阀门， 洗涤电动机电源压力关闭接通一、洗衣机水位控制系统全自动洗衣机的水位控制装置使用了 1控制自动门开关的是一种 传感器二、自动门红外线2自动门工作流程1控制自动门开关的是一种 1机器人传感器的分类机器人传感器分为 传感器和 传感器电容电容阵列外部内部三、指纹识别器指纹识别器是通过 传感器来识别指纹的手指皮肤与电容传感器表面构成了 ，由于指纹的凹凸导致不同位置的电容差异四、传感器与机器人1机器人传感器的分类电容电容阵列外部内部三、指纹识别器指纹(1) 传感器用于感知外部 和外界事物对机器人的 使机器人拥有类似人的、 、触觉、嗅觉、味觉等感觉，从而使机器人具有拟人化的特点(2) 传感器(如角度传感器、 等)，用于检测机器人的 注意：在自动控制系统中传感器主要用来检测精确数据，检测是自动控制的首要环节2传感器用途外部工作环境刺激听觉内部状态关节