第4节　传感器.ppt

1、,抚顺十二中学、高二物理、赵野,传感器及其工作原理,生活中你所熟悉的传感器？,自动水龙头,6.1传感器及其工作原理,盒子里面有什么装置？,原理：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,1、概念：,2、工作原理：,传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。,非电学量,敏感元件,转换器件,转换电路,（或电路的通断）,一、传感器,电学量,半导体的导电机理 -“载流子”导电,（1）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体.如：硫化镉,（2）特性：,光敏电阻对光敏感

2、。当改变光照强度时，电阻的大小也随 着改变。一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。,二、制作传感器的常用元器件,1、光敏电阻,光学量,电阻,2、金属热电阻和热敏电阻,金属热电阻：,规律：电阻随温度的升高而增大。,二、制作传感器的常用元器件,温度,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,（1）材料：半导体,减小,（2）特性：,温度传感器,热敏电阻：,二、制作传感器的常用元器件,温度,电阻,【例1】如图所示为光敏电阻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当有光照射 R1时，信号处理系统获得高电压 B当

3、有光照射R1时，信号处理系统获得低电压 C信号处理系统每获得一次低电压就记数一次 D信号处理系统每获得一次高电压就记数一次,A C,【例2】AB中可能接了定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件中的一个。 1、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_ 2、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 3、先置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化；再用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是_,热敏电阻,定值电阻,光敏电阻,3、电容式传感器,（1）测定角度：,（2）测定液面高度h：,（3）测定压力F：,（4）测定

4、位移x：,二、制作传感器的常用元器件,力、角度,电容,（1）测定角度,改变S,（2）测定液面高度h,改变S,液面 高度,电容,（3）测定压力F,改变d,压力,电容,（4）测定位移x,改变r(介电常数）,位移,电容,例4传感器是一种采集信号的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么（ ） A当F向上压膜片电极时，电容将减小 B当F向上压膜片电极时，电容将增大 C若电流计有示数，则压力F发生变化 D若电流计有示数，则压力F不发生变化,BC,工作原理：霍耳效应,4、霍尔元件,二、制作传感器的常用

5、元器件,霍尔效应：有电流 I 流过长方体金属块，金属块高度为d，宽为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？,磁场,电压,霍尔电压：,1、传感器的概念：,小结：,2、传感器的工作原理：,3、部分传感器元件列举：,非电学量,敏感元件,转换器件,转换电路,电学量,传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。,（多选题）如下图所示，R1是一个热敏电阻，下列说法正确的是(),A当R1处温度升高时，电压表示数升高 B当R1处温度升高时，电压表示数降低 C当R1处温度降低时，电压表示数没有明显变化 D当R1处温度降低时，电压表示数降低,答案：AD,练习1,下列用电器中，应用了温度传感器的（ ） A.银行自动门 B.电视机的遥控器 C.微波炉 D.生命探测器 答案：C,练习2,商场里常用电子秤，电子秤中使用的是（ ） A、温度传感器 B、压力传感器 C、超声传感器 D、红外线传感 答案：B,练习3,（多选题）下列器件中应用光敏传感器的是（ ） A.鼠标器 B.火灾报警器 C.测温仪 D.电子秤,AB,练习4,（多选题）关于传感器，下列说法正确的是（ ） A.传感器是将非电学量转化