传感器及其应用(应用实例)
传感器及其应用
传感器及其应用在日常中，我们可能有这样的经历：当走近自动门时，门会自动打开；电梯关门，当两门靠拢到接触人体时，门又会重新自动打开……这是由于传感器在起作用，传感器是自动化控制装置中必不可少的器件，在信息技术高速发展的今天，传感器发挥着越来越重要的作用.为了帮助同学们学好传感器，现浅谈如下.一、对传感器的认识1.当冰箱内的温度高于设定值时，制冷系统自动启动；而当温度低于设定值时，制冷系统又会自动停止.冰箱温度的控制是通过温度传感器实现的.2.楼梯道的电灯，晚上，有人经过楼道时，开关自动接通，灯就亮；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，灯总是不亮，这种开关用的就是声光传感器.3.为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多有一个小盒子，当房间失火时它能感知出现的烟雾，通过电路发出警报，这个小盒子就是烟雾传感器.可见，1.传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、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、电流等电学量，或转化为电路的通断.2.传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制.二、光敏电阻及光敏传感器在实践中人们发现，有些材料在光的照射下其电阻会发生明显的变化，人们利用这种特性制成了光敏电阻和光敏传感器.1.光敏电阻的特点（1）光敏电阻的电阻率与光照强度有关；（2）光敏电阻受到光照时电阻会变小；（3）光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转化为电阻这个电学量2.光敏传感器例1、如图1所示的电路中，电源两端的电压恒定，L 为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与D间距不变，下列说法正确的是（）A.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减少C.当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变【解析】当滑动触头P向左移动时，发光二极管D中的电流增大，发出的光的强度增大，因此光敏电阻R的阻值减小，灯泡L中的电流增大，L消耗的功率增大，选项A正确，选项B错误；当滑动触头P向右移动时，发光二极管D中的电流减小，发出的光的强度减弱，因此光敏电阻R的阻值增大，灯泡L中的电流减小，L消耗的功率减小，选项C、D错误.故本题正确选项为A.【点评】本题是一个光敏传感器的具体应用.三、热敏电阻及热敏传感器在实践中人们发现，有些材料当温度发生变化时，其电阻会发生明显的变化，人们利用这种特性制成了热敏电阻和热敏传感器.1.热敏电阻的特点（1）金属导体和半导体材料的导电性能与温度的变化关系不相同.金属导体的导电性能随温度升高而降低；半导体材料的导电性能随温度升高而变强.（2）热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度较差.（3）热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转化为电阻这个电学量.2.热敏传感器例2、图2所示的是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度。
FBG传感器应用及设计实例
FBG传感器应用及设计实例FBG（Fiber Bragg Grating）传感器是一种基于光纤布拉格光栅原理设计的光纤传感器。
光纤布拉格光栅是通过在光纤内部引入一定的折射率改变周期性的折射率变化结构，形成的一种反射光栅。
FBG传感器利用光纤布拉格光栅的特性，可以对环境中的温度、应变等物理量进行测量。
FBG传感器具有体积小、抗干扰能力强、测量范围广等优点，因此被广泛应用于各个领域。
以下是几个FBG传感器的应用及设计实例：1.建筑结构监测：FBG传感器可以用来监测建筑结构的应变情况。
通过将多个FBG传感器布置在建筑结构上，可以实时监测结构的应变情况，及时发现结构的变形、开裂等问题，提前采取修复措施，保证建筑结构的安全性。
2.油气管道监测：FBG传感器可以用来监测油气管道的变形和温度变化。
将FBG传感器安装在油气管道上，可以实时监测管道的应变和温度变化，及时发现管道的变形、破损等问题，避免事故的发生。
3.地下水监测：FBG传感器可以用来监测地下水位的变化。
将FBG传感器固定在井口或地下水管道中，通过测量光纤的折射率变化来判断地下水位的变化情况。
这对于地下水资源的合理利用和保护具有重要意义。
4.航天器结构监测：FBG传感器可以用来监测航天器的结构应变情况。
将FBG传感器布置在航天器的关键结构上，可以实时监测结构的应变情况，判断航天器的工作状态是否正常，及时发现结构的变形和疲劳损伤，提高航天器的运行安全性。
5.生物医学应用：FBG传感器可以用于生物医学领域中的温度、压力和拉伸等参数的测量。
例如，可以将FBG传感器固定在医用器械上，实时测量医用器械的温度和应变情况，确保医疗操作的安全性。
以上是几个FBG传感器的应用及设计实例。
随着光纤技术的不断发展，FBG传感器将在更多的领域发挥更大的作用，为人们的生活和工作带来更多便利和安全。
高三物理下册《传感器及其应用》优秀教学案例
四、教学内容与过程
（一）导入新课
在导入新课环节，我将通过一个简单的实验来激发学生的兴趣。我会带一个声光控开关到课堂上，让学生观察并思考其工作原理。当学生尝试拍手或发出声音时，声光控开关会自动点亮，这将引发学生对传感器的好奇心。接着，我会提出问题：“这个开关是如何感知声音并作出反应的？”通过这个实验和问题，自然地引入传感器这一新课主题。
（二）过程与方法
1.通过问题驱动的教学方法，引导学生主动探究传感器的工作原理和应用领域，培养学生的自主学习能力和问题解决能力。
2.采用小组合作形式，让学生在讨论、实践过程中，学会倾听、交流、协作，提高团队合作能力。
3.利用实验、演示等教学手段，让学生亲身体验传感器的性能和应用，培养观察能力和实验操作能力。
二、教学目标
（一）知识与技能
1.理解并掌握传感器的基本原理，包括光电传感器、热敏传感器、压敏传感器等常见类型的工作原理及其特点。
2.学习并掌握传感器在实际应用中的电路连接方式，能够分析传感器在电路中的作用。
3.学会使用传感器进行数据采集，并通过数据处理分析传感器性能，为实际问题提供解决方案。
4.能够运用所学知识，结合实际需求，设计简单的传感器应用电路，提高创新能力和实践能力。
在教学过程中，教师将采用问题驱动的教学方法，以学生为主体，激发学生的求知欲和探究精神。本案例从传感器的基本原理入手，结合生活实例，让学生了解不同类型的传感器及其在工程、医疗、环保等领域的广泛应用。通过小组讨论、实验操作等环节，培养学生动手实践能力和团队合作精神，使学生在掌握物理知识的同时，增强对传感器引导学生关注传感器技术在日常生活中的应用，提高学生理论联系实际的能力。
传感器应用举例及原理
传感器应用举例及原理传感器是一种可以感知和测量某种物理量或环境参数的设备。
它可以将所测量的物理量转化为电信号或其他形式的输出信号，以便于被其他设备或系统处理和使用。
传感器被广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备、汽车电子等领域。
以下是几个传感器应用的举例及其工作原理：1. 温度传感器：温度传感器是最常见的传感器之一，它可以测量物体或环境的温度。
其中一个常见的例子是室内温度传感器，被广泛应用于智能家居系统中。
它的工作原理是基于温度对物质的影响，如电阻、压力或电磁放射等。
常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶和红外线温度传感器。
2. 压力传感器：压力传感器可以测量液体或气体的压力，常用于工业自动化、汽车电子等应用中。
汽车轮胎压力传感器是一个常见的例子，它可以检测轮胎的压力是否过低或过高。
工作原理通常是基于敏感元件的弯曲或拉伸来测量压力。
常见的压力传感器包括应变片、电容式压力传感器和压电传感器等。
3. 湿度传感器：湿度传感器可以测量空气中的湿度，常用于气象观测、农业、温室控制等领域。
一个例子是空调系统中的湿度传感器，它可以感知室内空气的湿度，从而控制空调系统的制冷或加湿。
工作原理通常是基于湿度对敏感材料的吸收或释放水分来进行测量。
常见的湿度传感器包括电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器等。
4. 光学传感器：光学传感器可以检测光的吸收、散射、反射或发射等现象，广泛应用于光学仪器、机器人、安防系统等领域。
一个例子是红外线传感器，它可以感知物体是否存在，被广泛用于自动门、人体检测和反射型光电传感器等应用。
工作原理通常是基于光敏材料的电阻、电容或输出电压的变化。
常见的光学传感器包括光电传感器、光纤传感器和光电开关等。
5. 加速度传感器：加速度传感器可以测量物体的加速度、振动或冲击，常用于移动设备、运动控制和体感游戏等领域。
一个例子是手机中的加速度传感器，它可以感知手机的倾斜、旋转或摇动。
工作原理通常是基于质量与受力之间的关系，通过测量质量与加速度之间的变化来判断物体的运动状态。
智能传感器的应用实例
智能传感器的应用实例
智能传感器的应用实例
智能传感器是一种在传感器环节加入计算能力的技术，它能够在传感器发送信号前加入自身的处理能力，如数据采集处理、数据存储、数据传输以及通信等，从而让传感器系统更加智能化，使传感器、采集器以及采集系统更加精细化。
智能传感器的应用实例很多，其中最常见的就是用于物联网的应用实例。
(1)智能安防：安防智能传感器可以监测多种类型的环境，比如温度、湿度、光照、声音等的变动，在有危险信号发出时能够及时触发报警。
智能安防传感器还可以通过传感器感应器来监测区域内可疑的人群及物体进出情况，从而实现安全防护。
(2)智能出行：智能出行中的智能传感器可以为出行者提供安全保护，可以实时检测出行者正在使用的交通工具的速度、方向和油耗情况，还可以检测到出行者智能设备的在线情况，可以根据出行者当前的环境推荐最合适的出行方案，让出行者更轻松愉快的出行。
(3)智能农业：智能传感器可以用在农业生产上，比如可以通过传感器检测土壤温度和湿度，并将检测结果实时反馈给农民，帮助农民及时掌握作物生长的状况，从而调整施肥、浇水的时机，提高农作物的产量，也能让农民及时发现病虫害，及时采取措施从而减少经济损失。
(4)智能医疗：智能传感器可以用在医疗领域，可以实时监测患者的血压和心率等生理参数，还可以通过传感器检测出身体的疾病标
志物，从而帮助医生及时发现病情，给予及时的治疗。
总之，智能传感器的应用实例十分广泛，涵盖了物联网的安防、出行和农业领域，还可以应用于医疗领域，用来实现自动监测、实时传输和精确诊断等，从而更好的提供人们安全、便捷的生活。
专题39 传感器的实际应用(解析版)
专题三十九传感器的实际应用基本知识点1．力传感器的应用——电子秤①组成及敏感元件：由金属梁和应变片组成，敏感元件是应变片．②工作原理金属梁自由端受力F ―→梁发生弯曲―→应变片的电阻变化―→两应变片上电压的差值变化③作用：应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量．2．光传感器的应用——火灾报警器(如图甲)①组成：发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．②工作原理(如图乙)：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．例题分析一、不同传感器的理解例1传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是() A．火警报警器使用了压力传感器B．冰箱控温系统使用了温度传感器C．商场里的自动门使用了光传感器D．夜间自动打开的路灯使用了温度传感器(对应训练)有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手机能使传感器工作，是因为改变了()A ．湿度B ．温度C ．磁场D ．电容 二、传感器问题分析例2 传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)转换成电学量的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力的大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa ，且已知压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如下表所示．压力F/N 0 250 500 750 1 000 1 250 1 500 …电阻R/Ω 300 270 240 210 180150 120 … 设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V ，取g ＝10 m/s 2.请回答：(1)把R 写成关于F 的函数关系：________；(2)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A 处；(3)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA ，这个人的质量是________kg.(对应训练)如图所示．两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、开关S 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电量为＋q 的小球．S 断开时传感器上有示数，S 闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( )A ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd qB ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd qC ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd qD ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd nq三、常见传感器的应用实例例3如图是电饭煲的电路图，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103°C)时，会自动断开，且不能自动闭合．S2是一个双金属片自动控温开关，当温度低于70 °C时，会自动闭合；温度高于80 °C时，会自动断开．红灯是加热指示灯，黄灯是保温指示灯，分流电阻R1＝R2＝500 Ω，加热电阻丝R3＝50 Ω，两灯电阻不计．(1)分析电饭煲的工作原理；(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比；(3)如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？(对应训练)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个光滑的绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数变化与时间t的关系如图乙所示，下列判断正确的是()甲乙A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动四、热敏电阻在传感器中的应用例4如图所示，甲为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ、R2＝10 kΩ、R3＝40 kΩ，R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b端电压U ab≤0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在()甲乙A．10 ℃B．20 ℃C．35 ℃D．45 ℃(对应训练)驾驶员酒后驾车已成为安全行驶的重大隐患，为此全国上下掀起了一场严查酒后驾驶的安全检查行动．交通警察在执行任务过程中，要使用一种酒精测试仪检测驾驶员是否属于酒后驾驶，其内部结构如图所示，其中酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，不同酒精浓度对应着传感器的不同电阻，这样显示仪器上的示数就与浓度有对应关系，如果酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()A．U越大，表示c越大，c与U成正比B．U越大，表示c越大，但c与U不成正比C．U越大，表示c越小，c与U成正比D．U越大，表示c越小，但c与U不成正比专题训练1．关于传感器的作用，下列说法中正确的有()A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制B．传感器可以用来采集信息C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量2．下列有关传感器的说法中错误的是()A．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器B．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光学传感器C．电子秤称量物体质量是利用了压力传感器D．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器3．关于电饭锅的说法正确的是()A．电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁B．铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性C．用电饭锅烧水，水开时能自动断电D．用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位4．电子电路中常用到一种称为“干簧管”的元件(如图所示)，它的结构很简单，只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片。
传感器及其应用例举
教学参考, 2002 (6) 3 方鸿辉, 刘贵兴. 创造性物理实验. 上海: 上海科学
普及出版社
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图 11 实例: 滴水 (下雨) 监听器 取一块 20×20 cm 2 的薄胶木板, 在板中心用黑封 泥粘一块 H TD 27A - 1 型压电陶瓷片, 并将两端引线 与扩音机话筒输入端相连, 如图 11 (b) 所示. 然后将胶 木板固定在支架上, 并移至水龙头下. 调节水龙头, 使 水一滴一滴地落在压电陶瓷片中心. 扬声器里发出清 晰的滴水声. 图 11 (c) 是观察振动波形的实验. 用不着多举例了, 通过以上实例, 我们领略到传感 器在各行各业的应用. 只要平时注意观察, 勤于思考, 勇于实践, 我们能发现它更多的用处.
出版社, 1981
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电量 电阻, 电压, 电流, 电容, 电感
磁性 磁场, 磁通
光学 亮度, 颜色, 透明度
声学 声压, 噪声
二、应用举例
1. 电阻或传感器
我们知道, 导体的电阻与其长度成正比, 与其横截
面积成反比, 还与其材料、温度有关, 即
R = ΘL S. (T 一定时) 有些材料的电阻率随温度变化比较敏感, 或长度
端输出, 经 D 2 整流、C 滤波后再送入直流继电器 L , 从 而使 L 吸合, 继电器的常开触点 J 又跟计算器“= ”键
ห้องสมุดไป่ตู้
相连, J 吸合相当于“= ”键按下, 若先按下“1”键, 再按 下“+ ”键, 则 J 每吸合一次, 计算器就加 1, 同时喇叭
响一次. D 2 为普通整流二极管, C 为电解电容 (25 V、 470 ΛF ) , 放电电阻 R 为 100 8 , 继电器选用 J ZC22F
神经传感器的应用实例
神经传感器的应用实例神经形态视觉传感器（Neural Vision Sensor，NVS）是一种模拟生物视觉系统的传感器，它能够像生物视觉系统一样感知图像并提取特征。
神经形态视觉传感器在许多领域都有着广泛的应用，以下是几个应用实例：1. 自动驾驶：神经形态视觉传感器能够感知图像并识别障碍物、车道线、交通标志等，从而控制车辆的行驶方向和速度，实现自动驾驶。
例如，田永鸿教授团队将DVS和APS结合用于自动驾驶的目标联合检测，其性能在高速运动场景及极端光照条件均有显著性的提升。
2. 无人机导航：神经形态视觉传感器能够感知周围环境并提取特征，从而实现无人机的自主导航。
例如，Scaramuzza团队将DVS作为无人机的视觉导航系统，相比传统相机在高速运动场景与极端光照有更好的跟踪能力。
3. 机器人视觉：神经形态视觉传感器能够感知图像并识别物体的形状、位置和姿态等信息，从而实现机器人的自主操作。
例如，德国宇航中心（DLR）研制的空中机器人“普诺飞思”（PHOENIX Drones），利用神经形态视觉传感器进行导航和目标跟踪。
4. 安全监控：神经形态视觉传感器能够实时监测监控区域内的异常情况，如入侵者、火灾等，并及时发出警报。
例如，CeleX公司开发了一种基于DVS 的安全监控系统，能够检测入侵者并跟踪其行踪。
5. 虚拟现实和增强现实：神经形态视觉传感器能够感知用户的头部和眼球运动，从而实现虚拟现实和增强现实中的交互操作。
例如，美国国防部高级研究计划局（DARPA）资助的一个项目正在开发一种基于DVS的虚拟现实头盔。
总之，神经形态视觉传感器在许多领域都有着广泛的应用前景，随着技术的不断进步和成本的降低，未来还将有更多的应用场景出现。
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。
激光测距传感器应用实例有哪些？智能化应用案例分享
激光测距传感器应用实例有哪些？智能化应用案例分享
激光测距传感器应用实例有哪些？激光测距传感器是一种能够通过激光脉冲测量目标物体距离的设备，它在各行各业中都有广泛的应用。
随着科技的不断发展，激光测距传感器在智能领域的应用变得更加广泛。
激光测距传感器一些应用具体的实例：
1.无人驾驶汽车：激光测距传感器（如激光雷达）在无人驾驶汽车中发挥着关键作用，用于感知周围环境、检测障碍物和行人，以确保自动驾驶的安全性。
2.机器人：激光测距传感器在工业机器人、服务机器人等领域也有广泛应用。
它们可以帮助机器人精确地定位物体，提高操作精度和安全性。
3.无人机：在无人机领域，激光测距传感器可以用于地形测绘、森林火警监测等任务，确保无人机在复杂环境中的稳定飞行。
4.智能农业：激光测距传感器可以用于农田监测，实现对作物生长状况的实时监控，为农业生产提供科学依据。
5.激光测距仪：激光测距仪是激光测距传感器的典型应用，可以精确测量目标物体的
距离，广泛应用于军事、建筑、地质勘查等领域。
6.智能安防：激光测距传感器可以用于监控系统，实现对周边环境的实时监控，提高安全防护等级。
7.智能停车场：车位引导与预定，智能停车场通过在每个停车位上安装激光测距传感器，可以实时监测停车位的占用情况。
当驶入停车场时，驾驶员可以通过智能手机应用或停车场指示屏幕上的信息，看到可用的车位，并得到导航指引。
这样，激光测距传感器可以帮助驾驶员更快速地找到空闲车位，减少寻找车位的时间。
激光测距传感器还有更多应用场景，需要了解更多应用案例，可以关注我，后续持更新。
红外传感器应用实例
红外传感器应用实例
红外传感器是一种能够感知周围环境中红外辐射的装置，它在许多领域都有着广泛的应用。
以下是一些红外传感器的应用实例：
1. 家用电器控制，红外传感器被广泛应用于家用电器中，如遥控器、智能手机、电视、空调等。
通过红外传感器可以实现远程控制，用户可以通过发送红外信号来控制设备的开关、音量、频道等功能。
2. 安防监控系统，红外传感器在安防监控系统中起着至关重要的作用。
它可以用于感应人体或动物的热量，从而实现对于入侵者的监测和报警。
红外传感器还可以用于夜视摄像头，通过红外辐射来实现在夜间的监控和拍摄。
3. 自动化系统，红外传感器也被广泛应用于自动化系统中，如自动门、自动水龙头等。
通过感知人体的接近或离开，红外传感器可以实现设备的自动开启或关闭，提高了生活的便利性和舒适度。
4. 医疗设备，在医疗领域，红外传感器被用于体温计、血糖仪等医疗设备中，通过感知人体的红外辐射来测量体温和血糖水平，
为医生和患者提供准确的数据。
5. 工业生产，在工业自动化领域，红外传感器被应用于生产线上的物料检测、定位和计数。
它可以快速、准确地感知物体的位置和运动状态，实现自动化生产过程的精准控制。
总的来说，红外传感器在日常生活、安防监控、医疗、工业生产等领域都有着广泛的应用，它的发展和应用为人们的生活和工作带来了诸多便利和改善。
传感器及其应用实例
传感器及其应用实例
传感器是一种能够感知和测量某种物理量或者环境特征的装置，它能够将这些信息转化为电信号或其他形式的输出信号。
传感器广泛应用于各个领域，下面列举了一些常见的传感器及其应用实例：
1. 温度传感器：用来测量和监控环境温度，常见于空调、冰箱、热水器等家电设备中。
2. 光照传感器：用来测量环境光照强度，常见于自动照明系统、室内照明设备中。
3. 压力传感器：用来测量压强变化，常见于汽车轮胎压力监测系统、气体压力监测设备中。
4. 加速度传感器：用来测量物体的加速度和振动情况，广泛应用于智能手机、运动追踪器和安全气囊等设备中。
5. 位移传感器：用来测量物体位移或位置变化，常见于机械臂、汽车座椅调节和工业自动化设备中。
6. 湿度传感器：用来测量环境湿度，广泛应用于温控设备、冷藏库和气象台等设备中。
7. 气体传感器：用来检测和测量空气中的气体成分，常见于空气质量监测设备、燃气泄漏报警器等设备中。
8. 水质传感器：用来检测和测量水中的各种物理和化学参数，广泛应用于水质监测和水处理设备中。
9. 指纹传感器：用来识别和验证人体指纹信息，常见于手机、电脑、门禁系统等设备中的身份认证功能。
10. 生物传感器：用来检测和测量生物体的生理特征，常见于心率监测手环、血压计和血糖监测设备等。
以上只是一小部分传感器及其应用实例，实际上还有很多不同种类的传感器在各个领域中发挥着重要作用。
随着科技的发展和创新，传感器的应用领域也在不断扩大和深化。
人教版高中物理练习题-传感器及其应用(应用实例)
【巩固练习】一、选择题1．下列关于电饭锅的说法中正确的是（）A．电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁B．铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性C．用电饭锅烧水，水开后能自动断电D．用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位2．关于光传感器的应用，下列说法正确的是（）A．火灾报警器是利用烟雾对光的反射来工作的B．火灾报警器中的光电；极管平时收不到发光二极管LED发出的光，呈现高电阻状态C．机械式鼠标器的传感器是红外发射管D．当鼠标在桌面上移动时，红外接收管接收到的是断续的红外脉冲3．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是（）A．生物传感器B．红外传感器C．温度传感器D．压力传感器4．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是电视机中的传感器把光信号转换为电信号的过程。
下列属于这类传感器的是（）A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭锅中控制加热和保温的温控器5．某城市为了节约能源，合理适时地使用路灯，要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的某种特性制成自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制。
这是利用半导体的（）A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用了6．如图所示是一火警报警器电路的示意图，其中恐为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而增大。
值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。
当传感器R3所在处出现火情时，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变小B．I变小，U变大C．I变小，U变小D．I变大，U变大7．下列关于光传感火灾报警器说法正确的是（）A．发光二极管、光电三极管都是由半导体材料制成的B．光电三极管与光敏电阻一样都是光敏感元件，都是将光信号转换为电信号C．发光二极管发出的是脉冲微光D ．如果把挡板撤去，火灾报警器照样工作8．（2016 莆田校级模拟）某种角速度计，其结构如图所示。
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可以检测环境参数并将其转换为可进行测量或控制的电信号的装置。
传感器通常由物理、化学或生物成分构成，可以测量光、声、温度、压力、湿度、运动等参数。
传感器的工作原理可以根据不同类型的传感器而有所差异。
下面将介绍几种常见的传感器工作原理及其应用实例。
1.光敏传感器光敏传感器通过光敏电阻、光敏二极管等器件测量环境中的光强度。
当光线照射到光敏元件上时，光敏元件的电阻会发生变化，从而产生电信号。
光敏传感器常用于街道照明、摄像机自动调节曝光、线路状态检测等应用中。
2.声音传感器声音传感器可以通过麦克风、声传感器等装置检测环境中的声音。
当声音波动引起传感器内部振动时，传感器会将振动转化为电信号。
声音传感器常用于噪音监测、声音识别、语音控制等应用中。
3.温度传感器温度传感器可以通过热敏电阻、热电偶等元件测量环境温度。
传感器内部的物理或化学特性会随温度的变化而改变，从而产生电信号。
温度传感器广泛应用于温控设备、气象检测、温度监控等领域。
4.压力传感器压力传感器可以通过应变片、半导体材料等装置测量环境中的压力。
当感应器受到压力作用时，其内部会发生形状变化或电阻变化，从而产生电信号。
压力传感器常用于工业流程控制、汽车制动系统、气体检测等领域。
5.湿度传感器湿度传感器可以通过湿敏电阻、电容式传感器等装置测量环境中的湿度。
传感器的物理或化学特性会随湿度的变化而改变，从而产生电信号。
湿度传感器广泛应用于温湿度计、农业、气象等领域。
除了上述传感器，还有许多其他类型的传感器，例如加速度传感器、运动传感器、气体传感器等。
总之，传感器通过将环境参数转换为电信号，可以实现对物理、化学或生物现象的测量和控制。
它们在工业自动化、智能家居、医疗设备、环境监测等领域中起着重要作用，为实现科学研究、生活便利和提高生产效率提供了有力的支持。
角度传感器的应用实例
角度传感器的应用实例角度传感器是一种可以测量物体角度的装置，它在许多领域都有广泛的应用。
本文将介绍几个角度传感器的应用实例，展示其在不同领域中的重要作用。
一、航空航天领域在航空航天领域，角度传感器广泛应用于飞机、导弹和卫星等飞行器中。
它们可以测量飞行器的俯仰角、滚转角和偏航角，提供飞行控制系统所需的数据。
通过实时监测飞行器的角度变化，角度传感器能够帮助飞行员或自动控制系统保持飞行器的稳定状态，从而确保飞行安全。
二、机器人领域在机器人领域，角度传感器被广泛应用于机器人的关节控制和姿态感知中。
通过安装在机器人关节上的角度传感器，可以实时测量机器人关节的角度变化，从而控制机器人的运动。
同时，角度传感器还可以用于感知机器人的姿态，帮助机器人判断自身的倾斜角度和方向，从而实现更加精确的运动控制和姿态调整。
三、工业自动化领域在工业自动化领域，角度传感器被广泛应用于机械臂、流水线和工业机器人等设备中。
通过安装在各个关键位置的角度传感器，可以实时监测设备的运动状态和位置信息。
这些数据可以用于控制设备的运动轨迹和姿态，实现精确的自动化操作。
同时，角度传感器还可以检测设备的故障和异常状态，提供及时的报警和维修提示，提高工业生产的效率和安全性。
四、医疗设备领域在医疗设备领域，角度传感器被广泛应用于手术机器人、影像设备和康复设备等设备中。
通过安装在设备关节或运动部件上的角度传感器，可以实时监测设备的运动轨迹和姿态，从而实现精确的操作和治疗。
例如，手术机器人中的角度传感器可以帮助医生精确控制机器人的运动，实现微创手术；康复设备中的角度传感器可以实时监测患者的关节活动范围，帮助康复治疗师设计和调整康复计划。
五、汽车行业在汽车行业，角度传感器被广泛应用于车辆动态稳定控制系统（ESP）和自动驾驶系统中。
角度传感器可以测量车辆的滚动角、俯仰角和偏航角，提供给车辆控制系统进行实时的动态稳定控制。
同时，在自动驾驶系统中，角度传感器可以感知车辆的姿态和方向，为自动驾驶算法提供关键的数据支持，实现精准的自动驾驶操作。
温度传感器应用实例
温度传感器应用实例
图1-33 采用LM35构成的单电源温度传感器电路
温度传感器应用实例
（2）温度/频率转换电路。采用温度传感器LM35D的温度/频率转换电 路如图1-34所示。它将20~150 ℃的温度转换为200~1 500 Hz的TTL电平 输出频率信号，其测量温度范围为-55~+150 ℃，灵敏度为10 mV/℃。
温度传感器应用实例
一、 双金属温度传感器的应用 1. 双金属温度传感器在室温测量中的应用
双金属温度传感器（ 双金属温度计）结构简单、 价格便宜、刻度清晰、使用 方便、耐振动，常用于驾驶 室、船舱、粮仓等室内温度 测量。图1-30所示为盘旋 形双金属温度计。
图1-30 盘旋形双金属温度计
温度传感器应用实例
图1-34 采用温度传感器LM35D的温度/频率转换电路
温度传感器应用实例
思考与练习
问题 常用的温度传感器有哪些？试比较 它们的异同。
思考：
温度传感器应用实例
课堂体验
基本内容 上网查询资料，除了本书中介绍的 AD590和LM35外，还有哪些常用的集 成温度传感器？
温度传感器应用实例
拓展知识 数字显示温度控制器（见 图1-35）是一种用于测量各种 液体、气体及蒸气的温度并将 温度信号转换成电信号，进行 自动控制与安全保护的仪表。
图1-35 数字显示温度控制器
温度传感器应用实例
它采用了低功耗、高精度热电阻型传感器；电路结构采用了高 性能单片机和数字显示技术，以及开关输入的人机界面。它具有量 程宽、抗干扰能力强、密封性能好等特点。一般配有高亮数码显示 器；控制限A、B的控制类型组合可选（双上限型、上下限型、双下 限型）；控制限可方便地在全量程范围内任意设定。温度值及设定 参数全数字显示，无须配置二次仪表就可实现自动测量和控制。数 字显示温度控制器能够把测温传感器反馈给仪表的实时温度值与控 制器的预置设定控制值进行逻辑比较、运算和输出控制，以达到稳 定控制设定温度的工控目的。配上不同材料的测温传感器，可以广 泛应用于冶金、制冷、化工、医疗等行业。
举例传感器的应用及原理
举例传感器的应用及原理1. 介绍传感器是一种能够感知环境中特定物理量或化学量的装置，常用于工业、农业、医疗、交通等领域。
本文将介绍几种常见的传感器及其应用，并对其工作原理进行解析。
2. 温度传感器温度传感器是广泛应用于各种场景中的一种传感器。
其中，最常见的温度传感器是热电偶和热敏电阻。
以下是它们的应用及原理：•热电偶：–应用：热电偶广泛应用于温度测量领域，包括工业过程控制、家用电器、汽车等。
–原理：热电偶利用材料之间的温差产生电压的特性进行温度测量。
热电偶由两种不同金属材料组成，当温度差异导致两种金属材料产生电势差时，就可以测量出温度。
•热敏电阻：–应用：热敏电阻用于温度测量和控制、气象观测以及医疗设备等项目中。
–原理：热敏电阻的电阻值随着温度的变化而变化。
常见的热敏电阻材料有PTC（正温度系数）和NTC（负温度系数）两种。
通过测量电阻值的变化，可以确定环境的温度。
3. 光敏传感器光敏传感器是一类能够感知光线强度的传感器。
以下是几种常见的光敏传感器及其应用原理：•光敏电阻：–应用：光敏电阻广泛应用于光照度控制、照明设备、照相机自动曝光等领域。
–原理：光敏电阻根据光照强度的变化来改变电阻值。
当光照强度改变时，光敏电阻的电阻值也会随之变化，通过测量电阻值的变化可以确定光照强度。
•光电二极管：–应用：光电二极管广泛用于光电模块、光敏开关、照度测量等领域。
–原理：光电二极管是一种带有光电效应的二极管。
当光线照射到光电二极管上时，会产生光电流，通过测量光电流的大小，可以确定光照强度。
4. 压力传感器压力传感器是一种测量压力大小的传感器，常用于工业自动化、航空航天、汽车等领域。
以下是几种常见的压力传感器及其应用原理：•压阻式压力传感器：–应用：压阻式压力传感器广泛应用于气动、液压系统的压力测量、工业过程控制、汽车等领域。
–原理：压阻式压力传感器通过测量受力部件上的应力变化来测量压力。
当压力变化时，受力部件上的应力也会发生变化，通过测量应力变化，可以确定压力大小。
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知识点七、一些元器件的原理和使用
1．普通二极管和发光二极管
（1）都具有单向导电性。
（2）发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光。普通的发光二极管是用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于 。
（2）特点：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，温度达到约 时，失去铁磁性。
（3）居里点：又称居里温度，即指 。
2．电饭锅的结构
如图所示：
3．电饭锅的工作原理
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，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内水保持 不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，温度升至居里点 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。
（2）在数控机床中的位移测量装置，就是利用高精度位移传感器进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工。
4．飞向太空的传感器
在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多，在运载火箭、载人飞船中，都应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用。这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集太空数据等都有重要作用。在载人飞船中还使用一类测量航天员各种生理状况的生理传感器，如测量血压、心电图、体温等。
要点诠释：要想在天更暗时路灯才会照亮，应该把 的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端 电压达到某个值（如 ），就需要 的阻值达到更大，即天色更暗。
3．课本图乙电路分析
由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯模仿路灯，就要使用继电器来启闭供电电路，如图所示。灯泡可用“ ”的，继电器可以使用 型微型继电器以便能够插在实验板上。图中 为继电器，工作电压为 ， 为它的常开触点。
（1）湿度传感器：判断农田的水分蒸发情况，自动供水或停水。
（2）温度传感器和湿度传感器，可对上百个点进行温度和湿度监测。由于有了十分先进可靠的测试技术，有效地减少了霉变现象。
3．工业生产中的传感器
（1）生产的自动化和半自动化。用机器人、自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统，代替人完成加工、装配、包装、运输、存储等工作。各种传感器使生产的自动运行保持在最佳状态，以确保产品质量，提高效率和产量，节约原材料等。
要点诠释：（1）二极管具有单向导电性，在电路中不能反接，否则电磁继电器将不能正常工作。
（2）图中 与 是相互联系的整体。
（3）在控制电路中之所以并联一只二极管，是为了防止电磁继电器释放衔铁时线圈中的自感电动势损坏集成电路。二极管的存在可以提供自感电流的通路。
知识点六、温度报警器
电路原理如图所示，常温下，调整 的阻值使斯密特触发器的输入端 处于低电平，输出端 处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻 阻值减小，斯密特触发器输入端 电势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声， 的阻值不同，则报警温度不同。
2．火灾报警器
如图所示为利用烟雾对光的散射来工作的一种火灾报警器。
带孔的罩子内装有发光二极管 、光电三极管和不透明的挡板。平时，光电三极管收不到 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。
要点诠释：常见的光传感器：光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管等。
要点诠释：如果用电饭锅烧水，在水沸腾后因为水温保持在 ，故不能自动断电，只有水烧干后，温度升高到 才能自动断电。
知识点二、温度传感器的应用——测温仪
1．常见测温元件：热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等。
2．温度传感器测温仪的优点：可以远距离读取温度的数值，因为温度信号变成电信号后可以远距离传输。
知识点三、光传感器的应用
1．机械式鼠标：内部组成如图所示，包括滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管（光传感器）。
工作原理：鼠标器移动时，滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动，红外接收管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，计算机分别统计 两个方向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。
知识点四、常见传感器的应用实例
1．生活中的传感器
（1）与温度控制相关的家用电器：电饭煲、电冰箱、微波炉、空调、消毒碗柜等，都用到温度传感器。
（2）红外传感器：自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等。
（3）照相机中的光传感器和家用便携式电子秤的压力传感器。
2．农业生产中的传感器
知识点五、光控开关
1．斯密特触发器
当输入端电压逐渐上升到某一个值（ ）时，输出端会突然突然从高电平跳到低电平（ ），当输入端电压下降到另一个值（ ）时，输出端会从低电平跳到高电平（ ）。
2．工作原理
对于如图所示的光控电路：
白天，光强度较大，光敏电阻 电阻值较小，加在斯密特触发器 端的电压较低，则输出端 输出高电压，发光二极管 不导通；当天色暗到一定程度时， 的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端 的电压上升到某个值（ ），输出端 突然从高电平跳到低电平，则发光二极管 导通发光（相当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的。
传感器及其应用（应用实例）
编稿：张金虎 审稿：代洪
【学习目标】
1．传感器的传感元件是如何将非电学量转化电学量的。
2．传感器的应用模式：如如何实现信号的放大、转换显示和执行等。（这些内容限于高中水平只要求了解，不要求理解或掌握）
【要点梳理】
知识点一、温度传感器的应用——电饭锅
1．感温铁氧体
（1）组成：氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末。
2．晶体三极管
（1）晶体三极管能够把微弱的信号放大。晶体三极管的三极分别是发射极 、基极 和集电极 。
（2）传感器输出的电流或电压很微弱，用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。三极管的放大作用表现为基极 的电流对集电极 的电流起了控制作用。