传感器的简单应用(1)

R
I
T
热敏电阻R-T 关系示意图
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1V
热敏二极管I-V与T
关系示意图
-
20℃ 20℃ 60℃
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光敏元件可分为三类，光敏电 阻、光敏二极管和光电二极管。
符号
光敏电阻 光敏二极管 光电二极管
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特点
（1）光敏电阻一般 是用CdS2为材料制造的， 具有良好的光强—电阻效
欧姆档），温度计，烧杯，冷水，开水，支 架。
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实验步骤：
1、向烧杯中倒入少 量的冷水，将温度计悬 挂在支架上，并插入冷 水中。
2、将多用电表的 两支表笔分别与热敏电 阻的两端相连，并将多
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用电表的选择开关置于欧姆档，在欧姆 档上选择适当的倍率。在将热敏电阻放 入烧杯里的冷水中，计下温度值和电阻 值。
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实验目的： 本实验的目的就是要研究热敏
电阻的电阻值随温度变化的关系。
实验原理： 使用不同的水来调节热敏电
阻的温度，并利用欧姆定律，用欧姆表测量 几种不同温度下热敏电阻的电阻值。比较这 几组温度值和电阻值，找出热敏电阻的电阻 值随温度变化的规律。
实验器材：热敏电阻，电阻表（多用表的
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（2）压感电阻型
分机械式和压感导电材 料（橡胶）型。
压感导电橡胶以制造、
加工方便，价格低廉，广泛 占领普通消费市场 。
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机械式以高精度、高可
靠性和使用领域广，在智能 机械和仿生学等方面，有不 可替代的位置 。
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（3）压力电压型
压力电压型传感器是一
应，对光的响应速度约在 1/5~1/10秒 。
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（2）光敏二极管是用硅材料制造， 具有良好的光强—饱和导通性能，对 光的响应速度因工艺的不同，一般在 2μs~3ns之间。
因为性能稳定和成本低，目前被广 泛应用于遥控、数据传输、光电计时 计数和摄像器材等领域。
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（3）光电二极管是光
实验原理：用热敏电阻，做传感器，将温
度值转换成电阻值，使电路自动控制继电器 工作。
实验器材：热敏电阻、小灯泡（或门铃）、
学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导
线、热源（如电灯、电热器、热水瓶口等）、
温度计。
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实验步骤：
1、将所给器材接 成图中所示的电路。
2、将电路调试到
某一设定温度时（如
电子效应的真空管，具有 光强—饱和光电流效应， 对光的反应时间在1ns以下， 因体积大成本高而未能普 遍使用。
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I
光敏电阻
光敏二极管
光电二极管
0
V
同一照度下三种敏元件的
伏安曲线示意图
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力学传感器可分为压感 电阻型、压力电压型和压 力导通型。
特点
（1）压力导通型是最先 应用的一种传感器 。
光源（如电子教鞭激光器）、光敏电阻（光电管）、 电子计数器（类似银行数钞机的计数器）、数个小圆 柱体、小传送带。
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(四)实验步骤:
1、将光敏电阻（光 电管）接在计数器 上，使光源发出的 光线照在光敏电阻 上，如图中所示， A为光源，B为光敏 电阻，C为计数器， D为传送带，E为几 个小物体。当物体 随
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么么么么方面
• Sds绝对是假的
生物传感器
生物传感器利用生物活性
物质对物质单一识别能力， 电化学的方法进行电信号的 转换（包括化学传感器） 。
常用的功能识别物质有酶、
抗体、抗原、微生物等。
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有一类物体的电阻对温度很敏感，随 温度的变化而变化。随温度的变化，电阻 也发生较大的变化，这一类电阻，称为热 敏电阻。利用电阻的这一特性，我们只要 测量出电阻值，就可以知道温度值，或者 反过来，我们可以认为的调节温度，来达 到控制点组织的目的。
3、用热源，如电路给周围空气加热 （注意不要将热敏电阻直接放在电炉上烤，
应将热敏电阻放在电炉边缘）。并用温度
计测量热敏电阻附近的温度，看一看是不 是在38 ℃左右时，继电器开始工作，吸下 衔铁使小灯泡发光。
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202对光敏感，叫光敏
电阻。当我们改变光照强度时，电阻的大 小也随着改变。本实验就是要定性的观察 这一现象，并且总结出随着光照强度的增 大电阻的变化趋势。
传感器的简单应用
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（一）传感器简介
1、什么是传感器
传感器又称探测器或变换器，是 利用物理、化学和生物学某些效应 和原理，按照一定制造工艺研制出 来和获取信息的器件 。
它不主动对环境做影响。
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（2）工作原理
将所感受到的物理量转换成便 于测量的量（一般是电学量）。
（3）分类
工作范围为：锗 -20~80 ℃
硅 -40~220 ℃
工作精度：推荐在0.05 ℃
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（三）二极管结电压
硅二极管的正向导通结电压 在-220℃~125℃之间有-0.2mV/℃ 的关系，因而测量晶体管结电压 变化，就可精确得到温度的变化。
工作精度：推荐在1/200 ℃
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实验原理：利用欧姆定律，用电阻表测
出光敏电阻在不同光照强度下，电阻值的 变化清况。
实验器材：光敏电阻、电阻表、光源(手
电筒)、导线。
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实验步骤:
1、将光敏电阻接在 欧姆表的两支表笔上， 如图所示，调节电阻 表的倍率，使电阻表 的指针较为适中。
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2、用手电筒作为光源，照在光敏电阻上， 并将手张开，放在光敏电阻的上方，挡 住部分光线，观察光敏电阻的电阻值。 移开手掌，使光敏电阻上光面积逐渐增 加，观察光敏电阻的电阻值如何变化。
传感器工作原理图
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热敏元件可分为电热偶、 热敏电阻和二极管结电压三 类。
特点：
（一） 电热偶有工作温度
范围大(-200~+1200℃)，性能可
靠，只是使用条件要求高。
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（二）热敏电阻是利用半导体
锗或硅掺杂后温度对电阻率影响 大的特点制成的，具有负温度系 数，约以温度每上升40 ℃阻值下 降一半。
它一般可分为光敏、热敏、
声音（话筒）、力学、电磁、生
物等类元件。
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（4）特点
一、能大大拓宽人类的感 知范围。
二、能更客观、准确地反 映实际情况。
三、能更迅速地反应信息
的变化。
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非电量 敏感元件
传感元件 电量 信 号 调 节 转换电 路
提供电源
辅助电路
输 出
记录，显示，执行机构等
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传送带向前运动时，会挡住光源 A射向光敏电阻上的光线，光线 每被遮挡一次，计数器就会纪录 一次。
2、数数由几个物体，开动传送带， 看一看电子计数器纪录的数字是 不是相同。
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3、依次向烧杯内加入少量的开水， 再测量几组温度值和电阻值并纪录入下 表。
次数
1 23 4 5 6
温度/℃
电阻/Ω
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在图中所示的
坐标系中粗略
的做出电阻随 温度变化的R-t 图像
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简单温度自动 控制实验
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实验目的：制作一个温度自动警报装置，
当温度上升到某一值时，使小灯泡发光 （或电铃发声）。
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（一）实验目的
制作一个自动计数的仪器，了解光电计数器的基 本原理。
（二）实验原理
利用光敏电阻的传感作用，将光信号转换为电信 号。由于物体会遮挡光线，引起光信号的变化，这 个变化将被光敏电阻转换为电信号的变化，在由电 子计数器把电信号变化的次数记录下来。
（三）实验器材
种高灵敏度传感器。这种传 感器可感知十万分之一牛顿 的压力，据此原理制成的加 速度传感器，可感知万分之 一m/s2的加速度 。
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加速度
传感器在 卫星、导 弹等定位 导航系统 中有核心 作用 。
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电传感器
电传感器可分为电流，电 压，电场，电势几类。
磁传感器
磁传感器分静磁（霍尔元 件）和动磁（电磁感应类）。
38 ℃），灯泡发光。
把热敏电阻放入实验
（一）的装置中，时
水温达到设定温度
（例如38 ℃），将滑
动变阻
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器的电阻由大到小逐渐调节，直至继电器 的衔铁被吸下，灯泡发光，将滑动变阻器 的电阻值固定好。这就造好了一个温度警 报器。（这一调节有时比较困难，必要时 还应调节继电器的弹簧的松紧度）