第四节:传感器的应用实验.ppt.
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实验:传感器的简单应用 PPT课件 课件 人教课标版
高频考点例析
图10-8-6
高频考点例析
【解析】 本题考查学生对基本 电路的了解和基本仪器的使用,考查 推理能力、实验与探究能力、实际应 用能力.
(1)如图10-8-7所示.
图10-8-7
高频考点例析
(2)②读取温度计示数 读取电压 表示数
(3)将图线延长求得图线在纵轴上 的截距为100 Ω,在图线上任取两点求 得图线的斜率为0.400,所以R-t关系 式为R=100+0.400 t(Ω).
高频考点例析
②在有些应用电磁开关的场合,为了安全, 往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间 从断开变为接通.为此,电磁开关内部结构应如 何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说 明.
图10-8-5
高频考点例析
(2)实验的主要步骤: ①正确连接电路,在保温容器中注入适 量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的 电流值; ②在保温容器中添加少量热水,待温度 稳定后,闭合开关,________,________, 断开开关.
高频考点例析
③重复第②步操作若干次,测得 多组数据.
(3)实验小组算得该热敏电阻在不 同温度下的阻值,并据此绘得R-t关 系图线.请根据如图10-8-6所示的 图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R =________+________t(Ω)(保留3位有 效数字).
本实验误差主要来源于温度计 和欧姆表的读数.
高频考点例析
题型一 实验原理、数据分析与步骤的考查
例1 (2008年高考广东卷)某实验小组探究
一种热敏电阻的温度特性.现有器材:直 流恒流电源(在正常工作状态下输出的电 流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温 容器、温度计、开关和导线等.
高频考点例析
人教版2019高中物理选择性必修第二册第五章 传感器40张ppt
压力 F/N
电阻 R/Ω
0 50 100 150 200 250 300 … 300 270 240 210 180 150 120 …
(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处?
答案 15.6 mA
解析 依题意可知,电子秤空载时压力传感器受到的压力为零,电阻R1 =300 Ω,电路中的电流为I1=RU1=43.0608 A=15.6 mA,所以该秤零刻度线 应标在电流表刻度盘的15.6 mA处.
5.有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图8所示.它主要由三部分构 成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化 的电阻器)、显示体重的仪表 (其实质是电流表).其中AO∶BO=5∶1.已 知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示:
压力 F/N
0 50 100 150 200 250 300 …
总电流增大,则R1两端的电压增大,而路端电压减小,所以灯泡两端的
电压减小,灯泡变暗,选项B、D正确,C错误.
答案:ABD
9.(电阻应变片、力传感器的应用)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,
有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置,其工作原理图
如图11甲所示,将压敏电阻固定在升降机底板上,其上放置一个物块,在升降
二、热敏电阻的应用
2.现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达 到或超过60 ℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很 小,流过的电流超过Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流 电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω),滑 动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω),单刀双掷开关一个,导线若干. 在室温下对系统进行调节.已知U约为18 V,Ic约为10 mA;流过报警器的 电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而 减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω.
第十章 光电传感器第四节 光电开关及光电断续器
2020/3/17
25
智能化光电开关的自学习过程示意图
学习指示灯 阈值开关
2020/3/17
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表面反射率
对于漫反射式光电开关发出的光线需 要被检测物表面将足够的光线反射回接收 器,所以检测距离和被检测物体的表面反 射率及粗糙程度将决定接收器接收到光线 强度,被检测物体的表面还应尽量垂直于 光电开关的发射光线。
2020/3/17
22
反射型光电开关外形
信号 电源 指示 指示
2020/3/17
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反射型光电开关外形(续)
灵敏度调节电位器
2020/3/17
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智能化自学习型光电开关
常规反射型光电开关的动作距离是不变的 (与型号有关),当检测流水线上的漫反射物 体时,必须调节安装距离,十分不方便。自学 习型光电开关上设置了一只阈值开关,当流水 线上的被检测物体到达光电开关面前时,按下 阈值开关数秒,待“学习”指示灯闪亮停止后, 内部的微处理器就记住了两者之间的距离,就 能在一定的允许范围内,可靠地对之后来到的 被检测物体作出反应。当流水线上的被检测品 种改变时,只需再次“学习”,而不必调节机 械安装螺丝。
安全区示警
2020/3/17
15
反射型光电开关
反射型光电开关分为两种情况:反 射镜反射型及被测物漫反射型(简称散 射型)。
反射镜反射型光电开关采用较为方便 的单侧安装方式,但需要调整反射镜的角 度以取得最佳的反射效果。反射镜通常使 用三角棱镜,它对安装角度的变化不太敏 感,有的还采用偏光镜,它能将光源发出 的光转变成偏振光(波动方向严格一致的 光)反射回去,提高抗干扰能力。
光电断续器外形
2020/3/17
34
光电断续器外形(续)
变磁阻式传感器的应用精品PPT课件
应原理把振动信号变换成电信号。主 要由磁路系统、惯性质量、弹簧阻尼 等部分组成。在传感器壳体中刚性地 固定着磁铁,惯性质量(线圈组件) 用弹簧元件悬挂于壳体上。
工作时,将传感器安装在机器上,在机器振动时,
线圈与磁铁相对运动、切割磁力线,产生感应电压,
该信号正比于被测物体的振动速度值,对该信号进行
积分放大处理即可得到位移信号。
荣幸这一路,与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
第四节 变磁阻式传感器的应用
一、电感式压力传感器的应用
•当压力进入膜盒时,膜盒
的顶端在压力P 的作用下 产生与压力P 大小成正比
的位移,于是衔铁也发生 移动,从而使气隙发生变 化,流过线圈的电流也发 生相应的变化,电流表A的 指示值就反映了被测压力 的大小。
线圈 铁芯
衔铁
U~ A
膜盒
P
图4-30 变隙电感式压力传感器结构图
线路板
差动变压器 衔铁
底座 膜盒
接头 图5.20 微压传感器
壳体
插头 通孔
图5.21 CPC型差压计
2021/2/20
3
1、测量振动和加速度 差动变压器式加速度传感器:由悬臂梁和差动变压器构成。测量时,将 悬臂梁底座及差动变压器的线圈骨架固定,而将衔铁的A端与被测振动 体相连, 此时传感器作为加速度测量中的惯性元件,它的位移与被测加 速度成正比,使加速度测量转变为位移的测量。当被测体带动衔铁以 Δx(t)振动时,导致差动变压器的输出电压也按相同规律变化。
B
1
2
2021/2/20
1—悬 臂 梁 ; 2—差 动 变 压 器 1
工作时,将传感器安装在机器上,在机器振动时,
线圈与磁铁相对运动、切割磁力线,产生感应电压,
该信号正比于被测物体的振动速度值,对该信号进行
积分放大处理即可得到位移信号。
荣幸这一路,与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
第四节 变磁阻式传感器的应用
一、电感式压力传感器的应用
•当压力进入膜盒时,膜盒
的顶端在压力P 的作用下 产生与压力P 大小成正比
的位移,于是衔铁也发生 移动,从而使气隙发生变 化,流过线圈的电流也发 生相应的变化,电流表A的 指示值就反映了被测压力 的大小。
线圈 铁芯
衔铁
U~ A
膜盒
P
图4-30 变隙电感式压力传感器结构图
线路板
差动变压器 衔铁
底座 膜盒
接头 图5.20 微压传感器
壳体
插头 通孔
图5.21 CPC型差压计
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1、测量振动和加速度 差动变压器式加速度传感器:由悬臂梁和差动变压器构成。测量时,将 悬臂梁底座及差动变压器的线圈骨架固定,而将衔铁的A端与被测振动 体相连, 此时传感器作为加速度测量中的惯性元件,它的位移与被测加 速度成正比,使加速度测量转变为位移的测量。当被测体带动衔铁以 Δx(t)振动时,导致差动变压器的输出电压也按相同规律变化。
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1—悬 臂 梁 ; 2—差 动 变 压 器 1
霍尔传感器及其应用_PPT课件
3.2.3、信号显示电路
由 AT89C52单片机和 LED 显示器组成, 单片 机的I/O口线数据采用串行输入并行输出, LED显示 器采用共阳极接法。
图16 信号显示电路
串行输入并行输出
MCS-51 RXD TXD
串行 数据
P 3 .0
1
2
P 3 .1
8
移位 脉冲
74LS164
A B CLK
+ 5V
1-触发器叶片 2-槽口 3-分电器转轴 4-永久磁铁 5-霍尔集成 电路(PNP型霍尔IC)
a)原理图
b)霍尔IC及点火线圈高压侧输出波形
1—点火开关 2—达林顿晶体管功率开关 3—点火线圈低压
侧 4—点火线圈铁心 5—点火线圈高压侧 6—分火头 7—
火花塞
比较适用于小位移的机械振动
磁场分布越均 匀输出线性越 好
图2 霍尔效应原理图
感应电动势U在半导体膜上产生电场,于是电子在受到
电场力fE的作用,方向与洛伦兹力相反。 fE =eU/b
D
EH
C
图3 霍尔效应原理图
1.1、霍尔传感器材料
1.锗(Ge),N型及P型均可。 2.硅(Si).N型及P型均可。 3.砷化铟(InAs)和锑化铟(InSb),这两 种材料的特性很相似。
单片机信号处理
信号处理电路输出端与 AT89C52 单片机的 INT1引 脚相连,由 INT1 引脚接收转速脉冲信号,进而控制单 片机内部定时计数器 T1 的启动和停止。当INT1 低电平 时启动计数,高电平时停止计数。此时计数器中记得的 数值m 为12分频时钟的周期数。该装置采用 T 法测速, 因此转速测量公式为n=60f/zm。其中f 为AT89C52的内部 时钟脉冲频率,m 为单片机响应中断从计数器 T1 读出 的计数值。60代表每分钟的转速。z为齿轮信号盘每转输 出的脉冲个数。
传感器的应用PPT教学课件
v=2πR f,其中R为车轮的半径,f为单位时间内
车轮转过的圈数;若车轮的齿数为P,则转一圈应
有P个脉冲被B接收到,因此有
有 v 2Rn
f
n 代入上式,
P
P
同样,根据行程的意义,应有,其中f为整个行
程中车轮转过的圈数;而
f N ,所以
P
s 2RN
P
可见,还必须测量的物理量和数据是车轮的半
径R和齿轮齿数P,速度和行程的表达式如上面两
断续的光脉冲转换成电压脉冲三、光传感器的应用——火灾报警器 1、结构图
2、工作原理:在没有发生火灾时,光电三极管收不 到LED发出的光,呈现高电阻状态。当发生火灾时, 产生大量烟雾,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。
非电学量———传感器———电学量
好处:容易测量
5、火灾报警器
光———电流变化———控制电路通断 非电学量———传感器———电学量———控制电路通断
传感器的应用模式
容易控制 容易测量显示
4、自动排气扇,其中A为水汽传感器,当水 汽的浓度增大时,其内部电阻减小
水汽浓度———电流———控制电路通断
非电学量———传感器———电学量———控制电路通断
小结
1、温度传感器 (1)电饭锅 的应用 (2)测温仪
2、光传感器 (1)鼠标器 的应用 (2)火灾报警器
温度传感器的应用
【例1】如图甲为在温度为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,Rt为热敏电阻,
它的电阻随温度变化的图线如图乙所示.当 a、
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