传感器的工作原理及应用PPT课件

越大，电压差就越
大。
拉伸R1
U1
变大
固
U2
定
压缩R2
变小
温度传感器的应用——电熨斗
1、电熨斗中的温度传感器对温度 的控制： 1）达到设定温度后将不再升温； 2）使用中温度降低后自动升温到设定温度； 3）根据衣物不同设定不同的温度。 2、电熨斗中的传感器：双金属片温度传感器 3、电熨斗的结构：
上层金属片的 热膨胀系数大于 下层的金属片。
课堂练习
有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这 三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑 纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，
AC 下列说法中正确的是（ ）
A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化 较大，这只元件一定是热敏电阻 B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变 化，这只元件一定是定值电阻 C．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，这只元件一定是光敏电阻 D．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，这只元件一定是定值电阻
2、感温铁氧体是用氧化锰MnO2、氧化锌ZnO和氧化 铁Fe2O3粉末混合烧结而成，特点是常温下具有铁 磁性，能够被磁体吸引；升温后，约达103℃ (称 为居里温度或居里点)时，就会失去磁性，不能被 磁体吸引。 3、电饭锅的结构：
电饭锅中的感温磁体工作原理
1、开始煮饭时，用手压下 开关按钮，利用感磁体常 温下的铁磁性，可知永磁 体与感温磁体将相吸，手 松开后，按钮不再恢复到 图示状态，即触点连通。
§6.2 传感器的应用
传感器应用的一般模式
驱动其他 元件工作
显示所测 量的数据
处理所测 量的数据
思考、为什么要经过放大转换电路？ 1）传感器输出的信号相当微弱，难以直接带动 执行机构去实现控制； 2）输出的信号进行远距离传送时，为了抵御外 界干扰，必须先将信号转换为其他的电信号。
力传感器的应用——电子秤
（3）光敏电阻能够将什么量转化为什么量？
光敏电阻能够将光学量转化为电阻这个电学量
三．热敏电阻和金属热电阻
阅读课本，思考问题： （1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度 的变化关系是否相同？ 不相同
半导体材料的导电性能随温度升高而变好 金属导体的导电性能随温度升高而降低
（2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？ 热敏电阻灵敏度高,但化学稳定性较差,测
2、水沸腾后，锅内保持100℃不变，故感温磁体仍与 永磁体相吸，继续加热，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。当温度降低后，再次感温磁体与永磁 体相吸，继续加热······
思考与讨论
请问生活中能用电饭锅烧开水吗？
如果用电饭锅烧 水，水沸腾后，锅 内保持1000C不变， 温度低于“居里点 1030C”，电饭锅不 能自动断电，只有 水烧干后，温度升 高到大约1030C时才 能自动断电。
光传感器的应用——火灾报警器
电熨斗中的双金属片工作原理
常温下，上、下触点应是接触的还是分离的？当 温度过高时，双金属片将怎样起作用？
根据热胀冷缩，利用两 种金属的膨胀性能的不同， 常温下两触点接触，电路 连通，电热丝加热。升温 后双金属片形状发生变化， 上层比下层膨胀大，双金 属片向下弯曲，两触点处 于分离，电路断开，电热 丝停止加热。这样不断循 环，实现自动控制温度的 目的。
双金属片温度传感器
思考：双金属片温度传感器的作用是什么？
作用：控制电路的通断
实验研究：报废的日光灯的启动器，去掉 外壳，在充有氖气的玻璃泡内，可以看到 一个U形的双金属片(动触片)，其旁边有 一根直立的金属丝(静触片)。
常温下两触片处于分离，敲碎 玻璃泡，用火焰靠近双金属片，其 形状发生变化，并与直立的金属丝 接触；移走火焰，双金属片恢复原 状，两者分开。 ——相当于一个由温度控制通断的开关
一、什么是传感器
非电学量→传感器→电学量
角度 位移 速度 压力 温度 湿度 声强 光照
传感器
电压 电流 电阻 电容
二、光敏电阻
阅读课本，思考问题： （1）光敏电阻的电阻率与什么有关？
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会发生什么变化？怎样 解释？
光敏电阻受到光照时电阻会变小.硫化镉是一 种半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能不 好;随着光照增强,载流子增多,导电性能变好
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）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为 什么量？
将热学量(温度)转化为电阻这个电学量
插入电介质，电容增大
电容式传感器能够把位移这个力学量 转化为电容这个电学量。
四．霍尔元件
UH
IB nqd
一个确定的霍尔元件的d、k为定值，再 保持I不变，则UH的变化就与B成正比。这样， 霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转化 为电压这个电学量。
传感器及其工作原理
一、什么是传感器 阅读课本思考问题：
（1）什么是传感器？
传感器是指这样Baidu Nhomakorabea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）传感器的作用是什么？
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
电熨斗中的双金属片工作原理
熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的 温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？
根据衣物的不同，调 节调温旋钮，使升降螺 丝上下移动，带动弹性 铜片的升降，从而改变 了两触点接触的难易程 度，实现控制温度不同 的目的。
温度传感器的应用——电饭锅
1、电饭锅中的温度传感器：主要 元件是感温铁氧体
（1）测物体的质量
A A
PB
S
R0
S
A
E
PV
E
B
R0
S
VA
P
E
B
R0
力传感器的应用——电子秤
1、电子秤使用的测力装置：力传感器
2、常见的一种力传感器：
应变片
金属梁
应变片是一种敏感元件，多用半导体材料制成
3、力传感器的工作原理：
两个应变片的
形变引起电阻变化， 致使两个应变片的
金 属 梁
电压差变化，力F