传感器的简单应用
传感器的简单应用
取一块电饭锅用的感温铁氧体,使它与一块小的永磁吸在一起。用功率较大 的电烙铁给铁氧体加热,经过一段时间后会发生什么现象
温度升高到一定数值时,感温铁氧体的磁性消失,
感温铁氧体与磁铁分离。
2、电饭锅的原理
(1)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 复到图示状态。 (2)水沸腾后,锅内大致保持100℃不变。 (3)饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升 高,当温度升至“居里点103℃”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,切断电源,从而停止加 热. (4)如果用电饭锅烧水,水沸腾后,锅内保 持100℃不变,温度低于“居里点103℃”, 电饭锅不能自动断电。只有水烧干后,温度 升高到103℃才能自动断电。
C 膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变
D 膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势
5.电容式传感器 电容器的电容C决定于极板的正对面积S、极板间距离d以及极 板间的电介质这几个因素。如果某一物理量(如角度、位移、深 度等)的变化能引起上述某个因素的变化,从而引起电容的变化, 则通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化,起这种 作用的电容器称为电容式传感器。 θ 图甲是测量 角度θ 的电容式传感器,原理是 由于C∝S,动片与定片间的角度θ发生 。 变化时,引起S的变化,通过测出C的 甲 定片 变化,测量动片与定片间的夹角θ
传感器的简单应用
一、传感器的含义
传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、温度、湿度、 流量、声强、光照度等)转换成易于测量、传输、处理的电学量 (如电压、电流、电容等)的一种组件,起自动控制作用。一般由 敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成,如: 非电物理量 敏感元件 转换器件 转换电路 电学量
生活中传感器的应用
生活中传感器的应用
在当今社会,传感器已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
无论是在家庭生活中还是工业生产中,传感器都发挥着重要的作用。
它们可以帮助我们收集各种数据,从而实现自动化控制和监测。
让我们来看看生活中传感器的一些应用。
首先,我们可以从家庭生活中的应用说起。
在家里,我们经常会使用温度传感器来监测室内温度,从而调节空调或暖气的温度。
此外,湿度传感器也可以帮助我们监测室内湿度,防止潮湿或干燥的环境对我们的健康造成影响。
另外,光线传感器可以帮助我们自动调节灯光的亮度,节省能源的同时也提高了生活的舒适度。
除了家庭生活,传感器在工业生产中也有着广泛的应用。
例如,在汽车制造过程中,传感器可以帮助监测车辆的各种参数,从而保证车辆的性能和安全。
在食品加工行业,温度传感器可以帮助监测食品的加工温度,确保食品的质量和安全。
另外,在医疗行业,传感器也被广泛应用于各种医疗设备中,帮助医生监测患者的生命体征,提高医疗水平。
总的来说,生活中传感器的应用已经渗透到了我们的生活的方方面面。
它们不仅提高了生活的便利性和舒适度,还在工业生产和医疗领域发挥着重要的作用。
随着科技的不断发展,相信传感器在未来会有更广泛的应用,为我们的生活带来更多的便利和安全。
传感器技术及工程应用
传感器技术及工程应用1. 什么是传感器?大家好,今天我们来聊聊传感器技术。
听起来可能有点高大上,但其实它就像你生活中的小助手,默默地工作着。
传感器,简单来说,就是能够感知周围环境变化的小设备。
就像你在阳光下眯起眼睛,传感器也是用来“看”这个世界的,能感知光线、温度、湿度、运动等等。
想象一下,你的手机有个小眼睛,能知道你在什么时候打电话,什么时候在玩游戏,甚至在你听音乐的时候调节音量。
这就是传感器在背后默默地做功劳呢!1.1 传感器的工作原理那么,传感器是怎么工作的呢?其实原理并不复杂,很多时候都是利用物理或化学反应来完成感知的。
比如说,温度传感器像是一个热情的小伙伴,它能感知周围的温度变化,然后把这些信息传递给其他设备,像是空调或者暖气系统,让你的室内温度保持在一个舒适的范围内。
想想吧,夏天在炎热的阳光下,空调突然给你来一阵清凉,真是爽翻天了!1.2 传感器的种类传感器的种类可真是五花八门,像是一个大家庭,各有各的“绝活”。
比如,光传感器就像个“摄影师”,专门负责感知光线的强弱;而加速度传感器就像是一个运动员,能感知物体的运动状态;还有气体传感器,它就像个“侦探”,能嗅出空气中有害气体的存在。
这些传感器不仅能让我们的生活更加便利,还能在许多工程应用中发挥巨大的作用。
2. 传感器在工程中的应用2.1 智能家居说到传感器的应用,智能家居绝对是个热点。
想象一下,早上你刚睁开眼,窗帘自动打开,阳光洒进房间。
咦,怎么做到的?这就得益于光传感器和窗帘电机的完美配合。
还有,温湿度传感器会告诉空调室内的温度,让你不再受到“冷热交替”的折磨,真是为生活添彩!更神奇的是,智能家居还能通过手机控制,就像你身边有个万能遥控器,随时随地,想开就开。
2.2 工业自动化当然,传感器在工业领域也大显身手。
在制造业中,各种传感器被广泛应用于设备监测和故障诊断。
想象一下,一个工厂的机器在运转时,传感器能够实时监测它们的状态,及时发现问题,防止事故发生。
传感器的简单应用
命 题 角 度 全 扫 描
答案:BC
人教版物理
实验十一 传感器的简单应用 5.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器 中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作
实 验 理 论 要 记 牢
命 题 角 度 全 扫 描
的。如图实-11-16甲所示,电源的电动势E=9.0 V,
D.该传送带每小时输送7200个工件
人教版物理
实验十一 传感器的简单应用
解析:由图乙可知,每隔 1 s 即可获得一次高电压,说明
实 验 理 论 要 记 牢
传送带运动距离等于相邻工件间的距离时所用时间为 1 x 0.2 s,所以 v= t = 1 m/s=0.2 m/s,故选项 A 错 B 对;每 t总 3 600 小时输送时工件个数为:n= t = 1 =3 600 个,故选 项 C 对 D 错。
实验原理与操作
实 验 理 论 要 记 牢
[例1]
热敏电阻是传感电路中常用的电子元件,
现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要 求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻
值约4~5 Ω。将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,
杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有 热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、
测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图所示,图中
的电压表内阻很大。RL的测量结果如下表所示。
人教版物理
实验十一 传感器的简单应用
实 验 理 论 要 记 牢
图实-11-9
温度t(℃) 阻值RL(Ω)
30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7
传感器原理与应用
传感器原理与应用
传感器是一种能够将非电信号转化为电信号的设备。
它通过感知某种特定的物理量或化学量,并将其转化为可测量的电信号,从而实现对环境和物体的感知和测量。
传感器的工作原理包括以下几种:
1. 电阻传感器:利用电阻的变化来测量被测量物理量的变化,如温度传感器、光敏电阻等。
2. 容抗传感器:利用电容值的变化来测量被测量的物理量的变化,如压力传感器、湿度传感器等。
3. 电感传感器:利用电感值的变化来测量被测量物理量的变化,如液位传感器、接近传感器等。
4. 磁阻传感器:利用磁阻值的变化来测量被测量物理量的变化,如磁场传感器、位置传感器等。
5. 光电传感器:利用光电效应来测量被测量物理量的变化,如光电传感器、光纤传感器等。
传感器在各个领域有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:
1. 工业自动化:传感器被广泛应用于工业领域,用于监测和控制各种物理量,如温度、湿度、压力、流量等。
2. 环境监测:传感器被用于监测环境中的各种污染物、气体浓度、温度、湿度等物理量,以保障环境质量。
3. 医疗健康:传感器被应用于医疗设备中,如心率传感器、血氧传感器、体温传感器等,用于监测患者的生理参数。
4. 智能家居:传感器被应用于智能家居系统中,用于感知环境的状态和人的行为,实现自动控制和智能化。
5. 汽车领域:传感器被广泛应用于汽车中,用于检测车辆状态、驾驶行为、环境条件等,实现安全监控和驾驶辅助功能。
6. 物联网:传感器是物联网的重要组成部分,通过感知和收集各种物理量的数据,实现设备间的通信和数据交互。
实验十一传感器的简单应用
(1)应该把恒温箱内旳加热器接在
(填“A、
B”端或“C、D”端).
(2)假如要使恒温箱内旳温度保持50℃,可变电阻R′旳
阻值应调整为
Ω.
解析 恒温箱内旳加热器应接在A、B端.当线圈中旳电 流较小时,继电器旳衔铁在上方,恒温箱旳加热器处于工 作状态,恒温箱内温度升高. 伴随恒温箱内温度升高,热敏电阻R旳阻值变小,则线圈 中旳电流变大,当线圈旳电流不小于或等于20 mA时,继 电器旳衔铁被吸到下方来,则恒温箱加热器与电源断开, 加热器停止工作,恒温箱内温度降低. 伴随恒温箱内温度降低,热敏电阻R旳阻值变大,则线圈 中旳电流变小,当线圈旳电流不不小于20 mA时,继电器 旳衔铁又被释放到上方,则恒温箱加热器又开始工作,这 么
图8 (1)若传感器a旳示数为14 N,b旳示数为6.0 N,求此时 汽车旳加速度大小和方向.
(2)当汽车以怎样旳加速度运动时,传感器a旳示数为零.
解析 传感器上所显示出力旳大小,即弹簧对传感器旳压
力,据牛顿第三定律知,此即为弹簧上旳弹力大小,亦即该
弹簧对滑块旳弹力大小.
(1)如右图所示,依题意:左侧弹簧对
3.传感器旳元件:制作传感器时经常使用旳元件有光敏 电阻、热敏电阻、金属热电阻、霍尔元件等.
(1)光敏电阻:光敏电阻能把光照强弱这个光学量转换为
电阻这个电学量.
①特征:光敏电阻在被光照射时电阻发生变化.光照增
强,电阻变小;光照减弱,电阻增大.
②工作原理:光敏电阻是用半导体材料制成旳,硫化镉
在无光时,载流子(导电电荷)极少,导电性能不好;伴
3.霍尔元件:霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转
换为电压这个电学量.
①特征:霍尔电压UH= k
IB d
(完整版)生活中传感器简单应用举例
传感器传感器在生活中的应用之十大实例及应用:1.楼梯走道:电灯的触摸开关。
功能:使在人手或是其他的导电物体的接触下方能通电(这是我自己想的,不知事实是否如此。
),此举为节约能源做出巨大贡献。
2.电饭锅:功能:到达沸腾温度(居里点)即停止加热。
在某种材料的硬件支持下,使得具有这种功能,才使得人类做出伟大的进步!3.电子天平:功能:无需复杂操作,就能很快称出物体的质量,而且一般来说很精确。
这是因为在电子称下安装压力传感器再加上一些电子系统,使得能又快又好的称出质量,一切都得益于传感器的发展。
4.电子温度计:功能:简单快捷精确测量人体体温。
在电子温度计内部加入红外传感器,由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同,利用此特点即可使用红外传感器。
5.mp4上的触摸键:功能:无需原来的机械按压,即可进行操作,使机身的寿命更长久,尤其是“按键”更是长久!原理暂时还不是很清楚,不过可想而知应该是传感器的功劳!6.手机的触摸屏:功能:分好几种,有的是点触摸,有的是面触摸,不尽相同,不过原理应该是差不多,只是硬件材料上的支持有所不同,所以出现不同的操作方式,不过说回来还是传感器在发挥作用。
7.电熨斗:功能:熨烫衣物,使衣物保持整洁。
不过在加热中有一个问题需要解决,那就是加热温度的问题,所以另一种温度传感器应运而生,在达到一定温度时,就会出现断电使温度保持在一定的范围内,此举与电饭锅有异曲同工之妙!8.汽车称重:功能:在渡口为汽车称重,既是用上此种传感器,压力传感器使得即使是很重的物体也能在短时间内准确称出,此为大型的压力应变片的应用。
9.自动门:功能:在一些重要场合就会有自动门的身影,当人靠近时就会自动根据情况开关门。
这些门上应该是会安装上人体传感器,当有人靠近时,就会有情况发生,所以会自动开门,当然这也是结合了若干电子系统的成果。
10.厕所小便池:功能:当人靠近时就会现有一股水流出现,当人离开时就会第二次冲水,此举为厕所的节水以及洁净做出了巨大贡献,应该是结合光电传感器以及电子系统的成果。
传感器原理及应用
传感器原理及应用传感器是一种能够感知、检测某种特定物理量并将其转化为可供人们观测或处理的信号的装置。
它在现代科技领域中起着至关重要的作用,广泛应用于工业控制、环境监测、医疗诊断、智能家居等领域。
本文将从传感器的原理及其应用展开介绍。
首先,传感器的原理是基于物理效应或化学效应实现的。
常见的传感器类型包括光电传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器等。
光电传感器利用光电效应,将光信号转化为电信号,常用于光电开关、光电编码器等设备中。
压力传感器则是利用压电效应或电阻应变效应来检测压力变化,广泛应用于汽车制动系统、工业自动化等领域。
温度传感器则是利用热电效应、热敏电阻效应等原理来感知温度变化,常见于电子设备、空调系统等。
湿度传感器则是利用介电常数变化或电阻变化来检测湿度变化,应用于气象观测、农业温室等领域。
气体传感器则是利用气体的化学反应来检测气体浓度,常见于环境监测、工业安全等领域。
其次,传感器的应用非常广泛。
在工业控制领域,传感器常用于测量温度、压力、流量、液位等参数,用于实现自动化生产、设备监测等功能。
在环境监测领域,传感器被广泛应用于大气污染监测、水质监测、土壤湿度监测等方面,为环保工作提供重要数据支持。
在医疗诊断领域,传感器被用于测量体温、血压、心率等生理参数,为医生提供诊断依据。
在智能家居领域,传感器被用于感知人体活动、光照强度、温湿度等信息,实现智能灯光、智能门锁、智能空调等功能。
总之,传感器作为现代科技的重要组成部分,其原理和应用已经深入到人们的生活和工作中。
随着科技的不断发展,传感器的种类和性能将会不断提升,应用领域也将会不断拓展,为人们的生活和生产带来更多便利和可能。
希望本文能够为读者对传感器有更深入的了解提供一些帮助。
电阻传感器特点及应用
电阻传感器特点及应用电阻传感器是一种常见的传感器类型,它通过测量电阻的变化来检测环境参数的变化。
电阻传感器具有以下特点:1. 简单、易用:电阻传感器的结构相对简单,使用方便,不需要复杂的电路和信号处理器件。
2. 成本低廉:电阻传感器的制造成本较低,因此价格相对较低,在许多应用场景中被广泛使用。
3. 线性响应:电阻传感器的输出与被测参数之间具有线性关系,方便数据的处理和分析。
4. 可靠性高:由于电阻传感器的结构简单,没有易损件,因此具有较高的可靠性和稳定性。
5. 高精度:电阻传感器的精度较高,可以满足多种应用场景中对测量精度的要求。
电阻传感器的应用范围非常广泛,具体应用有:1. 温度测量:电阻传感器的温度系数较高,可以用于测量和控制温度,常见的应用有恒温器、温度补偿等。
2. 压力测量:利用电阻传感器的压阻效应,可以实现对压力的测量,常见的应用有汽车机油压力传感器、气体压力传感器等。
3. 液位测量:电阻传感器可以通过测量导电介质的电阻值来反映液体的液位高度,常见的应用有油罐液位传感器、水位测量传感器等。
4. 光电传感:电阻传感器还可以通过测量光线的强度变化来实现光电传感,常见的应用有光电开关、光电传感器等。
5. 重量测量:通过利用电阻传感器的伸缩变化,可以实现对重量的测量,常见的应用有称重传感器、力传感器等。
6. 接触器测量:电阻传感器可以实现对接触器的状态进行检测,常见的应用有开关控制、触摸屏等。
电阻传感器虽然具有广泛的应用领域和优点,但也存在一些局限性。
例如,它对环境条件的变化相对敏感,需要对环境温度和湿度进行补偿;受电阻材料的稳定性和寿命的限制,可能存在使用寿命不长或精度下降的问题。
此外,在一些特殊应用中,电阻传感器的动态响应速度可能无法满足要求,因此需要选择其他传感器来进行测量。
综上所述,电阻传感器具有简单易用、成本低廉、线性响应、可靠性高和高精度等特点,广泛应用于温度、压力、液位、光电等多个领域。
第十章实验十六 传感器的简单应用
第十章
恒定电流
例如,光电传感器是利用光敏电阻将光 信号转换成电信号,热电传感器是利用 热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换 成电信号,转换后的信号经过电子电路 的处理就可以达到方便检测、自动控制、 遥控等各种目的了.
第十章
恒定电流
实验器材
铁架台(带铁夹)、温度计、烧杯、热敏
电阻、光敏电阻、冷水、热水、多用电
第十章
恒定电流
光的多少. 3.光电计数器是比较精密的仪器,使 用过程中应轻拿轻放,严格按操作要 求进行.
第十章
恒定电流
实验创新
图10-8-4 对于热敏电阻的特性,可用以下实验 进行:
第十章
恒定电流
如图10-8-4所示,将多用电表的选 择开关置于“欧姆”挡,再将电表的两 支表笔与负温度系数的热敏电阻R t的 两端相连,这时表针指在某一刻度, 观察下述操作中指针的偏转情况: (1)往Rt上擦一些酒精; (2)用吹风机将热风吹向电阻.
第十章
恒定电流
实验分析:
(1)中指针左偏,说明Rt的阻值增大;
酒精蒸发吸热,热敏电阻的温度降低,
所以热敏电阻的阻值随温度的降低而 增大.
第十章
恒定电流
(2)中指针右偏,说明Rt的阻值减小, 而热敏电阻Rt的温度升高,故热敏电 阻的阻值随温度的升高而减小. 优点:改进后的实验简单易操作,学 生很快得出结论.
图10-8-3
第十章
恒定电流
误差分析
1.温度计、欧姆表读数时的偶然误差.
2.读数时机把握不好,过早读数,则水
温与热敏电阻温度存在差异.
第十章
恒定电流
注意事项 1.在做热敏实验时,加热水后要等一 会再测其阻值,以使电阻温度与水温 相同,并同时读出水温. 2.光敏实验中,如果效果不明显,可 将部分电路放人带盖的纸盒中,并通 过盖上小孔,改变射到光敏电阻上的
最简单的传感器应用原理电路图
最简单的传感器应用原理电路图1. 概述在现代科技发展中,传感器起到了至关重要的作用。
传感器是一种能够感知环境中某一种物理量并将其转化为可用电信号的装置。
传感器应用广泛,涵盖了工业、农业、医疗、安防等领域。
本文将介绍最简单的传感器应用原理电路图。
2. 传感器简介传感器是一种能够感知并测量物理量的器件。
常见的传感器种类包括光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等等。
传感器通过与环境物理量的相互作用,将物理量转化为电信号输出。
3. 传感器应用原理电路图3.1 光敏传感器应用电路图光敏传感器常用于光照强度的测量和控制。
下面是一种常见的光敏传感器应用原理电路图:•光敏传感器•电位器•电阻•运算放大器3.2 温度传感器应用电路图温度传感器广泛应用于温度监测和控制领域。
以下是一种常见的温度传感器应用原理电路图:•温度传感器•器件接口电路•微控制器3.3 湿度传感器应用电路图湿度传感器用于测量环境湿度。
以下是一种常见的湿度传感器应用原理电路图:•湿度传感器•电源电路•运算放大器3.4 压力传感器应用电路图压力传感器常用于测量气体或液体的压力。
以下是一种常见的压力传感器应用原理电路图:•压力传感器•电源电路•运算放大器4. 传感器应用实例4.1 光敏传感器应用实例光敏传感器可以应用于智能照明系统中,通过感知环境光照强度来自动调节灯光亮度。
光敏传感器应用电路图如下:•光敏传感器接入电源电路•将传感器输出连接到运算放大器输入端•运算放大器输出连接到照明系统控制电路4.2 温度传感器应用实例温度传感器可以应用于恒温控制系统中,通过感知环境温度来实现自动调节空调温度。
温度传感器应用电路图如下:•温度传感器接入电源电路•将传感器输出连接到器件接口电路•器件接口电路连接到微控制器•微控制器与空调控制回路连接4.3 湿度传感器应用实例湿度传感器可以应用于温室监测系统中,通过感知温室内湿度来自动调节水分供给。
湿度传感器应用电路图如下:•湿度传感器接入电源电路•将传感器输出连接到运算放大器输入端•运算放大器输出连接到水分供给系统控制电路4.4 压力传感器应用实例压力传感器可以应用于工业流程控制中,通过感知管道内液体或气体的压力来实现自动控制。
如何将传感器技术应用于实际工程中
将传感器技术应用于实际工程中,需要考虑以下几个关键步骤:1.需求分析:首先,需要明确应用场景和需求。
例如,如果是在智能家居中,可能需要温度、湿度、光照等传感器;在智能交通中,可能需要流量、速度、车辆识别等传感器。
2.选择合适的传感器:根据需求分析,选择适合的传感器类型。
这需要考虑传感器的性能参数,如精度、响应时间、测量范围等,以及传感器的尺寸、成本和易用性。
3.硬件集成:将选择的传感器集成到实际的工程设备中。
这可能涉及到电路设计、硬件接口以及与传感器的物理连接等。
4.软件编程:编写相应的软件来驱动和控制传感器。
这包括设置传感器的参数、读取传感器的数据以及处理和分析这些数据。
5.数据采集与处理:通过软件控制传感器,实时采集数据,并进行必要的处理和分析。
处理可能包括数据清洗、滤波、特征提取等。
6.反馈与控制:基于采集和处理后的数据,进行相应的反馈和控制。
例如,在智能家居中,根据温度传感器的数据来调节空调的温度;在智能交通中,根据流量传感器的数据来调整交通信号灯的时长。
7.系统集成与测试:在整个系统集成完成后,进行全面的测试,确保传感器正常工作,数据准确,反馈和控制有效。
8.部署与维护:将系统部署到实际环境中,并进行长期的维护和数据管理。
这可能涉及到数据的存储、备份、恢复以及系统的升级和故障排除等。
在实际应用中,传感器技术通常与其他技术结合使用,如无线通信技术、云计算技术等,以实现更复杂的功能和更高的效率。
例如,通过物联网技术,可以将传感器部署在大量设备上,实现远程的数据采集和控制;通过云计算技术,可以高效地处理和分析大量数据,提供更智能的反馈和控制策略。
传感器的应用
第5讲 传感器的简单应用一、传感器的含义: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。
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。
传感器一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成,通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号,通过输出部分输出,然后经控制器分析处理。
常见的传感器有:光学传感器、热学传感器、加速度传感器、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。
二、常见的传感器元件:(1)光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好,即光敏电阻值随光照增强而减小。
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。
它就象人的眼睛,可以看到光线的强弱。
(2这个热学量转换为电阻这个电学量。
(3)热敏电阻:用半导体材料制成,其电阻随温度变化明显,温度升高电阻减小,如图-1为某一热敏电阻-温度特性曲线。
热敏电阻的灵敏度较好。
与热敏电阻相比,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差。
(4)电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量。
(5)霍尔元件能够把磁感强度这个磁学量转换为电压这个电学量三、传感器的简单应用1、力电传感器力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号(位移、速度、加速度等)转化为电学信号(电压、电流等)的仪器。
力电传感器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性导航系统及ABS 防抱死制动系统等。
2、 热电传感器(温度传感器)热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的升高减小(金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大)的原理制成的, 它能用把温度这个热学量转换为电压这个电学量。
如各种家用电器(空调、冰箱、热水器、饮水机等)的温度控制、火警报警器、恒温箱等。
传感器工作原理及应用实例
传感器工作原理及应用实例
传感器是一种能够将某种被测量物理量转化为电信号或其他可读取形式的装置。
根据不同的工作原理和应用需求,传感器可以分为多种类型。
1. 光敏传感器:光敏传感器利用光敏材料的光电效应,将光信号转化为电信号。
常见的应用包括光电开关、光电传感器、光电二极管、光敏电阻等,用于环境光亮度检测、光电自动控制等。
2. 温度传感器:温度传感器可以根据被测物体的温度变化,转化为相应的电信号。
例如热敏电阻、热电偶、热电阻等,广泛应用于温度控制、温度测量等领域。
3. 压力传感器:压力传感器可以通过测量力或者力的改变,转化为电信号。
常见的压力传感器有压电传感器、电容传感器、电阻应变传感器等,应用于机械工业、汽车行业、航空航天等。
4. 加速度传感器:加速度传感器可以测量物体的加速度,是惯性测量装置的一种。
常见的应用包括汽车碰撞检测、运动监测等。
5. 气体传感器:气体传感器能够检测环境中的气体浓度,常见的应用包括气体泄漏检测、空气质量检测等。
6. 湿度传感器:湿度传感器用于测量环境的湿度水分含量,广泛应用于气象、农业、温室等领域。
除了上述常见的传感器类型,还有许多其他的传感器,如声音传感器、位移传感器、流量传感器等。
这些传感器在各个领域中发挥着重要的作用,实现各种测量、控制和监测需求。
通过传感器的工作原理和信号输出,我们可以获得所需的物理量信息,为科学研究和工程应用提供有力支持。
光电传感器生活中的应用
光电传感器生活中的应用
光电传感器是一种能够将光信号转化为电信号的装置,广泛应用于生活中的各个领域。
以下是一些光电传感器在生活中的常见应用:1. 自动照明系统:光电传感器可以用于室内或室外的自动照明系统,通过感知周围环境的光强度,自动调节灯光的亮度和开关。
2. 红外线感应设备:红外线传感器是一种应用于安防系统中的光电传感器,可以监测人体或物体的红外线辐射,用于人体检测、入侵报警等。
3. 光电开关:光电开关是一种用于检测物体到达或通过的装置,可以通过光电传感器感知物体的存在或位置,常用于自动门、自动售货机、流水线等应用中。
4. 光电测距仪:光电测距仪利用光电传感器的原理,可以测量物体与传感器之间的距离,常用于工业自动化控制、机器人导航等领域。
5. 光电编码器:光电编码器是一种用于测量和记录物体运动的装置,常用于机械设备、电机控制系统等领域。
6. 光电电池:光电传感器可以用于太阳能电池板中,将光能转化为电能,通过光电效应产生电流,用于供电或储存能量。
总的来说,光电传感器在生活中的应用非常广泛,涵盖了照明、安防、自动控制、测量等多个领域,为提高生活质量和工作效率发挥
了重要作用。
传感器的简单应用
§18~8 传感器的简单应用【实验目的】1、知道传感器的基本工作原理2、简单了解热敏电阻、光敏电阻的特点3、了解传感器的简单应用【教学重点】传感器的概念、一般传感器的构成、传感器工作的基本过程【教学难点】两种敏感元件的物理特性【实验器材】多用电表1块,热敏电阻1个,光敏电阻1个,J2482传感器应用实验器1个,学生电源与导线。
【知识讲座】1、传感器:传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等)转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电容等)的一种组件。
传感器的主要作用是自动控制。
2、传感器的组成:敏感元件、转换器件、转换电路。
3、敏感元件:能将非力学量转变成电学量的元件。
已经接触的敏感元件——滑动变阻器(将位移变化的信息转化为电流或电压变化信息);碳膜电阻(将声强信息转化为电流变化信息)。
即将接触的敏感元件——热敏电阻(将温度变化的信息转化为电流或电压变化信息);光敏电阻(将光强变化的信息转化为电流变化信息)。
4、典型传感器的介绍图1展示了力学传感器;图2展示了光学传感器。
讲师讲解工作过程…学生找出“敏感元件”、“转换器件”、“转换电路”何在…5、明确今天实验的任务:①了解两种敏感元件;②体验光学传感器的功能。
【学生实验——步骤】一、了解敏感元件1、了解热敏电阻的性能:a、将热敏电阻和欧姆表相连,用手握、或沾水后吹气,观察电阻的变化;b、将热敏电阻和J2482传感器应用实验器相连,改变温度,听传感器声音的变化。
2、了解光敏电阻的性能:a、将光敏电阻和欧姆表相连,用自然光照、或用手遮光,观察电阻的变化;b、将光敏电阻和J2482传感器应用实验器相连,改变光照情况,听传感器声音的变化。
二、体验计数器的功能3、单独使用J2482传感器应用实验器,用手遮挡光电门,改变遮挡时间长短、遮挡次数,观察计数器上的数字变化情况(参照图3)。
【实验结论】热敏电阻随着温度的升高阻值;光敏电阻随着光强的增大阻值;【实验思考】1.传感器担负着信息采集的任务,它常常是()A.将力学量(如形变量)转变成电学量B.将热学量转变成电学量C.将光学量转变成电学量D.将电学量转变成力学量2.下面哪些技术涉及到传感器的应用()A.宾馆的自动门B.工厂、电站的静电除尘C.家用电饭煲的跳闸和保温D.声控开关。
物理第10章 第3讲 实验十一 《传感器的简单应用》(人教版) Word版含解析
第3讲实验十一传感器的简单应用1.美国科学家Willard S.Boyle与George E.Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的有( ).A.发光二极管B.热敏电阻C.霍尔元件D.干电池解析发光二极管有单向导电性,A错;热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器,B、C对;干电池是电源,D错.答案BC2.如图1所示的电路中,当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明( ).图1A.热敏电阻在温度越高时,电阻越大B.热敏电阻在温度越高时,电阻越小C.半导体材料温度升高时,导电性能变差D.半导体材料温度升高时,导电性能变好答案BD2.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”,基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其他电阻应用的说法中,错误的是( ).A.热敏电阻可应用于温度测控装置中B.光敏电阻是一种光电传感器C.电阻丝可应用于电热设备中D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析电阻在电路中对直流电和交流电都有阻碍作用,将电能转换为热能,故D项错.答案 D4.如图2所示,电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个低电压交流电场.在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容),四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置.由以上信息可知( ).图2A.电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越大C.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越小D.如果用带了手套的手触摸屏幕,照样能引起触摸屏动作解析电容触摸屏在原理上把人体当做一个电容器元件的一个极板,把导体层当做另一个极板,故A正确;手指与屏的接触面积越大,即两个极板的正对面积越大,故电容越大,B正确,C错误;如果带了手套或手持不导电的物体触摸时没有反应,这是因为手与导体层距离较大,不能引起导体层电场的变化,D错误.答案AB5. 如图3所示,由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关S后,小灯泡正常发光,若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变化是________,发生这一现象的主要原因是________(填字母代号).图3A.小灯泡的电阻发生了变化B.小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C.电阻丝的电阻率随温度发生了变化D.电源的电压随温度发生了变化解析电阻丝的电阻率随温度的升高而增大,电阻也增大,根据闭合电路欧姆定律I=ER+r 可知,电流减小,小灯泡的实际功率减小,所以变暗.答案变暗 C6.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件,现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5 Ω.将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0~20 Ω)、开关、导线若干.图4(1)在图4(a)中画出实验电路图.(2)根据电路图,在图4(b)所示的实物图上连线.(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤.解析图甲常温下待测热敏电阻的阻值(约4~5 Ω)较小,应该选用安培表外接法.热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,热敏电阻两端的电压由零逐渐增大,滑动变阻器选用分压式.(1)实验电路如图甲所示.(2)根据电路图,连接实物图如图乙所示.图乙(3)完成接线后的主要实验步骤:①往保温杯里加一些热水,待温度稳定时读出温度计值;②调节滑动变阻器,快速测出几组电压表和电流表的值;③重复①和②,测量不同温度下的数据;④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏安特性曲线.答案见解析。
传感器在生活中的应用
传感器在生活中的应用如今社会各种各样的家用电器,智能手机,智能数码相机等高科技产品进入到家家户户之中,社会已步入信息化和电子智能化时代。
随着电子技术的飞速发展以及应用越来越广泛,智能化产品对我们生活的影响越来越大,使得我们的生活方式更加丰富,生活更加方便,但是对于这些便捷高科技产品是如何实现的呢比如:楼道里的灯自动亮起的;走进大厅时门会自动开启;空调可以把温度和湿度自动调节到舒适的状态;在接打电话的时候屏幕是如何自己关闭防止误操作的; 目前有些智能电视可以自动控制自己屏幕的亮度和声音的大小;电饭锅电饼铛在做好饭时可以自动跳闸切断电源;智能集成灶当做完饭或者意外灭火的时候会发出报警并自己关闭天然气;汽车自动报警,安全气囊碰撞后自动弹出等等。
这些是非常奇妙的功能其实全部都是依靠电器内部的各种各样的传感器来完成的。
这篇文章对传感器的定义、原理、作用以及分类进行了的简单的介绍,并以生活中常用家电的部分传感器进行了简单的研究,结合实际生活需求对以后电子传感器如何能更好的服务于家庭实现智能家居做了一些展望。
在未来,我们的生活会因为智能而更加美好。
1 电子传感器的简介及其发展状况1.1 传感器的定义及其工作原理传感器就是一种可以把物理量或者化学量转化为更加方便观察和利用的电信号的电子器件。
国际电工委员会(IEC)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入量转换成可供测量的信号”。
传感器也可以说是把一种能量转变成另一种能量。
电子传感器分为两大类:第一类是有源传感器,第二类是无源传感器。
可以把一种能量形式直接转变成另外一种能量,不需要外接能源或者是激励源,这是有源传感器。
相反就是无源传感器。
传感器的基本结构原理:在一段特殊的弹性轴上粘贴上一款专用测扭应片组成变桥这就是基础的扭矩传感器。
在弹性轴上固定:信号环形变压器的初级线圈;在轴上印刷一块电路板,电路板上可以包含各种电路,稳压电路,放大电路等;能源换变形器的次级线圈。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
传感器的简单应用
考点一 热敏电阻的原理及应用
1.用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T ,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的。
某同学将R T 和两个适当的固定电阻R 1、R 2连成如图虚线框内所示的电路,以使电路的等效电阻R L 的阻值随R T 所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围。
为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下R L 的阻值,测量电路器材如图所示,图中的电压表内阻很大。
R L 的测量结果如表所示。
回答下列问题:
(1)根据所示的电路图,在实物图上连线。
(2)为了检验R L 与t 之间近似为线性关系,在坐标纸上作R L -t 关系图线。
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图甲、乙所示。
电流表的读数为________,电压表的读数为________。
此时等效电阻R L 的阻值为________;热敏电阻所处环境的温度约为________。
2.(2015·长春模拟)温度传感器广泛应用于家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。
如图实甲所示为某装置中的传感器工作原理图,已知电源的电动势E =9.0 V ,内阻不计;G 为灵敏电流表,其内阻R g 保持不变;R 为热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示,闭合开关S ,当R 的温度等于20 ℃时,电流表示数I 1=2 mA ;当电流表的示数I 2=3.6 mA 时,热敏电阻的温度是( )
A .60 ℃
B .80 ℃
C .100 ℃
D .120 ℃
3.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件,现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整。
已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5 Ω。
将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0~20 Ω)、开关、导线若干。
(1)画出实验电路图。
(2)根据电路图,在图实-11-6所示的实物图上连线。
(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤。
考点二光敏电阻传感器的应用
4.为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。
光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。
某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表:
(1)根据表中数据,请在图实所示的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点。
(2)如图实所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统。
请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。
(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下:
光敏电阻R P(符号,阻值见上表);直流电源E(电动势3 V,内阻不计);
定值电阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);
开关S及导线若干。
5.如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当入射光强度增大时()
A.电压表的示数增大B.R2中电流减小
C.小灯泡的功率增大D.电路的路端电压增大
6.利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况,如图实甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光,每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示。
若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2 m,则下列说法正确的是()
A.传送带运动的速度是0.1 m/s B.传送带运动的速度是0.2 m/s
C.该传送带每小时输送3 600个工件
D.该传送带每小时输送7 200个工件
考点三传感器在实验中的应用
7.(2015·湖北省部分重点高中联考)利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。
图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U-I关系图线。
(1)实验室提供的器材有:电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0~10 Ω)、滑
动变阻器B(阻值范围0~100 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内
阻)、小灯泡、开关、导线若干。
该同学做实验时,滑动变阻
器选用的是________(选填“A”或“B”);请在图乙的方框中画出
该实验的电路图。
(2)如果将该小灯泡接入丙图所示的电路中,已知电流传感
器的示数为0.3 A,电源电动势为3 V。
则此时小灯泡的电功率
为______W,电源的内阻为________Ω。
8.(2013·江苏高考)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了
一种报警装置,电路如图实所示。
M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电
阻R M发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时()
A.R M变大,且R越大,U增大越明显B.R M变大,且R越小,U增大越明显
C.R M变小,且R越大,U增大越明显D.R M变小,且R越小,U增大越明显9.(2015·北京海淀模拟)某种角速度计,其结构如图所示。
当整个装置绕轴OO′转
动时,元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压,电压传感器(传感器
内阻无限大)接收相应的电压信号。
已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为k、自然
长度为l,电源的电动势为E、内阻不计。
滑动变阻器总长也为l,电阻分布均匀,装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端,当系统以角速度ω转动时,则()
A.电路中电流随角速度的增大而增大B.电路中电流随角速度的增大而减小
C.弹簧的伸长量为x=mωl
k-mω2D.输出电压U与ω的函数式为U=
Emω2
k-mω2
10.(2013·上海八校联考)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。
一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图甲所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,当升降机静止时电流表示数为I0。
某过程中电流表的示数为2I0,如图
乙所示,则在此过程中()
A.物体处于失重状态B.物体可能处于匀速运动状态
C.升降机一定向上做匀加速运动D.升降机可能向下做匀减速运动
11.(2015·浙江五校联盟联考)如图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的关系,图中R0表示0 ℃时的电阻,k表示图线的斜率。
若用该电阻与电池(E,r)、电流表R g、变阻器R′串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,于是就得到了一个简单的“电阻测温计”。
(1)现要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,则高温刻度应在表盘的________(选填“左”或“右”)侧;
(2)在标识“电阻测温计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系。
请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式:t=________;
(3)由(2)知,计算温度和电流的对应关系,需要测量电流表的内阻(量程3 mA,内阻约为200 Ω,设符号为“A1”)。
已知实验室还有下列器材:
A.电源E(电动势12 V,内阻r较小)
B.电流表A2(量程0.6 A,内阻约为0.3 Ω)
C.滑动变阻器R1(0~20 Ω)
D.滑动变阻器R2(0~20 kΩ)
E.电阻箱R3(0~99.99 Ω)
F.电阻箱R4(0~999.9 Ω)
G.电压表V1(量程3.0 V,内阻约为3 kΩ)
H.电压表V2(量程15.0 V,内阻约为5 kΩ)
还有开关(单掷、双掷等),导线若干。
请在方框内设计一个合适的电路,用于测量电流表内阻R g(电路中用你选择的器材符号表示)。