高三复习课――传感器的应用

1、高三复习课传感器的应用,传感器技术是一项令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一,也是当代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术计算机技术构成信息产业的三大支柱。传感器已广泛应用于航天航空、国防科研、信息产业、机械、电力、能源、交通、冶金、石油、建筑、邮电、生物医学、环保、材料、灾害预测预防、农林、渔业生产、食品、烟酒制造、机器人、家电等诸多领域，可以说几乎渗透到每个领域。,美国国防部将传感器技术视为项关 键技术之一 日本把传感器技术与计算机、通信、超 导等并列为大核心枝术 意大利工商界人士声称“支配了传感器技 术就能够支配新时代” 德国视军用传感器为优先发展技术 英、法等国对传感器的开发投资逐

2、年升级 2011年Transducers会议将在北京举行，届时 国际传感技术领域的焦点将汇聚到中国。,一 定义： 传感器是能感受规定的被测量并按 照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。,电学量,输出,传感器工作原理图:,记录、显示、执行机构等,非电学量,传感器,信号调节 转换电路,二 传感器的简单应用几种常见的传感器： 1、力电式传感器 力电式传感器的基本原理是将力学量转换成传感器元件的变化，再经过转换电路变成电信号输出。 其类型很多，常用来测量力、压力、位移、应变、扭矩、加速度等，是目前使用最广泛的传感器之一。被广泛地应用于社会生产、现代科技中，如安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯

3、性系统等。,例1： 测量物体的质量,滑片P下滑接入电路中的电阻值发生变化，通过电流表或电压表得到下滑的长度，从而可以得到被测物体的质量。,例2、某仪器内部电路如图所示其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制成的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片的间隙很小，（b固定在金属块上）。当金属块处于平衡时，两根弹簧均处于原长状态，若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是 （ ） A.当汽车加速前进时甲灯亮 B.当汽车加速前进时乙灯亮 C.当汽车刹车时乙灯亮 D.当汽车刹车时，甲乙灯 均不亮,B,感传,被测物理量,电学量,敏感元件 中间量,2、热电式传感器 热电传感器是

4、利用热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化的原理制成的。 如各种家用电器(空调、冰箱、热水器、饮水机、电饭煲等)的温度控制、火警报警器、恒温箱等。,例3：如图是报警的部分电路示意图。其中R2 为热敏电阻，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U 的变化情况是（ ） A.I 变大U 变大 B.I 变小，U 变小 C.I 变小U 变大 D.I 变大，U 变小,B,3、光电式传感器 光电传感器中的主要部件是光敏电阻或光电管。是根据光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化的原理制成的。 如自动冲水机、路灯的控制、光电计数器等都是利用了光电传感器的原理。,例4

5、：如图为自动计数器的示意图,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是( ) A.当光照射R1时信号处理系统获得较高电压 B.当光照射R1时信号处理系统获得较低电压 C.信号处理系统每获得 一次较低电压就记数一次 D.信号处理系统每获得 一次较高电压就记数一次,BD,4、磁电式传感器,磁电式传感器是利用电磁感应原理来实现测量或控制的一种装置。,例5 试分析下面磁性物质探测报警器的工作原理,接近磁性物质时，线圈中磁通量发生变化，产生感应电流从而使得报警器报警,小结： 用联系的观点分析问题,弄清楚敏感元件与被测量和电学量之间的关系,练习题、用如图所示的电磁继电器设计一个高温报

6、警器，要求是：正常情况灯亮，有险情时电铃报警。可供选择的器材如下：热敏电阻、灯泡、小电铃、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线、电池组。,正常时热敏电阻值大，ab间电流小，磁性弱，ce处于闭合，灯亮。 有险情时，光敏电阻值小, ab间电流大,磁性强,吸住衔铁,cd闭合,ce断开,灯灭,电铃响。,谢谢,练习：加速度计是测定物体加速度的仪器，它已成为导弹、飞机、潜艇后宇宙飞船制导系统的信息源。如图为应变式加速度计示意图，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端的滑动臂开始时位于中点并可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速运动时，敏感元件发生位移，并转化为电信号输出。,试分析一下加速度a的变化与