热电阻式传感器01291电子教案
《传感器电子教案》课件
《传感器电子教案》课件一、教案概述本教案旨在帮助学生了解和掌握传感器的基本概念、原理和应用。
通过本课程的学习，学生将能够理解传感器的定义、分类和作用，掌握常见传感器的原理和使用方法，并能够分析传感器在实际工程中的应用。
二、教学目标1. 知识与技能：理解传感器的定义和作用；掌握传感器的分类和基本原理；学会使用常见传感器进行数据采集和处理；能够分析传感器在实际工程中的应用。
2. 过程与方法：通过案例分析和实验操作，培养学生的实际操作能力和问题解决能力；通过小组讨论和报告，培养学生的团队合作能力和交流表达能力。
3. 情感态度价值观：培养学生的创新意识和实践能力，激发学生对传感器的兴趣和好奇心；培养学生的团队合作意识和社会责任感，使学生认识到传感器在工程中的重要作用。
三、教学内容1. 传感器的基本概念：传感器的定义和作用；传感器的分类和基本原理。
2. 常见传感器的原理和使用方法：温度传感器、湿度传感器、光照传感器等；压力传感器、位移传感器、速度传感器等。
3. 传感器在实际工程中的应用：传感器在自动化控制系统中的应用；传感器在物联网中的应用；传感器在智能制造中的应用。
四、教学方法1. 讲授法：通过讲解传感器的定义、分类和原理，使学生掌握基本概念；2. 案例分析法：通过分析实际工程中的应用案例，使学生了解传感器的作用和应用；3. 实验操作法：通过实验室操作，使学生掌握传感器的使用方法；4. 小组讨论法：通过小组讨论和报告，培养学生的团队合作能力和交流表达能力。
五、教学评估1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，评估学生对知识的理解和掌握程度；4. 期末考试：通过期末考试，全面评估学生对课程知识的掌握程度。
六、教案设计1. 教学内容：学习传感器设计的流程和方法；了解传感器制造的工艺和流程；学习传感器应用案例的设计与实现。
2. 教学方法：讲授法：讲解传感器设计的基本流程和方法；实验操作法：通过实验室操作，使学生掌握传感器制造的工艺和流程；案例分析法：分析传感器应用案例的设计与实现。
《传感器电子教案》课件
《传感器电子教案》课件第一章：传感器概述1.1 传感器的定义与分类1.2 传感器的作用与地位1.3 传感器的性能指标1.4 传感器的发展趋势第二章：电阻传感器2.1 电阻传感器的原理与结构2.2 电阻传感器的类型及特点2.3 电阻传感器的应用实例2.4 电阻传感器的优缺点分析第三章：电容传感器3.1 电容传感器的原理与结构3.2 电容传感器的类型及特点3.3 电容传感器的应用实例3.4 电容传感器的优缺点分析第四章：电感传感器4.1 电感传感器的原理与结构4.2 电感传感器的类型及特点4.3 电感传感器的应用实例4.4 电感传感器的优缺点分析第五章：光传感器5.1 光传感器的原理与结构5.2 光传感器的类型及特点5.3 光传感器的应用实例5.4 光传感器的优缺点分析第六章：温度传感器6.1 温度传感器的原理与结构6.2 温度传感器的类型及特点6.3 温度传感器的应用实例6.4 温度传感器的优缺点分析第七章：压力传感器7.1 压力传感器的原理与结构7.2 压力传感器的类型及特点7.3 压力传感器的应用实例7.4 压力传感器的优缺点分析第八章：湿度传感器8.1 湿度传感器的原理与结构8.2 湿度传感器的类型及特点8.3 湿度传感器的应用实例8.4 湿度传感器的优缺点分析第九章：流量传感器9.1 流量传感器的原理与结构9.2 流量传感器的类型及特点9.3 流量传感器的应用实例9.4 流量传感器的优缺点分析第十章：位移传感器10.1 位移传感器的原理与结构10.2 位移传感器的类型及特点10.3 位移传感器的应用实例10.4 位移传感器的优缺点分析第十一章：气体传感器11.1 气体传感器的原理与结构11.2 气体传感器的类型及特点11.3 气体传感器的应用实例11.4 气体传感器的优缺点分析第十二章：磁场传感器12.1 磁场传感器的原理与结构12.2 磁场传感器的类型及特点12.3 磁场传感器的应用实例12.4 磁场传感器的优缺点分析第十三章：超声波传感器13.1 超声波传感器的原理与结构13.2 超声波传感器的类型及特点13.3 超声波传感器的应用实例13.4 超声波传感器的优缺点分析第十四章：生物传感器14.1 生物传感器的原理与结构14.2 生物传感器的类型及特点14.3 生物传感器的应用实例14.4 生物传感器的优缺点分析第十五章：传感器系统的集成与应用15.1 传感器系统的概述15.2 传感器系统的集成技术15.3 传感器系统的应用领域15.4 传感器系统的发展趋势重点和难点解析本文主要介绍了传感器的基本概念、分类、性能指标和发展趋势，以及各种常见传感器的原理、结构、类型、特点、应用实例和优缺点分析。
传感器及应用(北理工版)电子教案：2.2 热电阻传感器
《传感器及应用》2.2 热电阻传感器第５课时教学内容：2.2 热电阻传感器教学目标：熟悉热电阻传感器的概念、类型及特点。
掌握热电阻传感器的基本用途和应用。
教学重、难点：传感器的应用、热敏电阻教学方法：讲授、多媒体、图表教学过程：一、热电阻传感器1.概念：热电阻传感器：利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。
2.类型：(1)金属热电阻传感器（常称为热电阻）(2)半导体热电阻传感器（常称为热敏电阻）3.特点：见书二、热电阻1.概念：热电阻主要是利用电阻随温度变化而变化这一特性来测量温度的。
2.热电阻的主要技术性能：见书表2-1课堂小结：概念类型热敏电阻应用课后作业：P73 3教学反思：能掌握基本概念，对特性能正确理解。
第６课时教学内容：2.2 热电阻传感器教学目标：熟悉热电阻传感器的概念、类型及特点。
掌握热电阻传感器的基本用途和应用。
教学重、难点：传感器的应用、热敏电阻教学方法：讲授、多媒体、图表教学过程：三、热敏电阻1.按温度系数分：(1)NTC负温度系数热敏电阻(2)PTC正温度系数热敏电阻(3)CTR临界温度系数热敏电阻2.按结构形式分：体型、薄膜型、厚膜型3.按工作方式分:直热式、旁热式、延迟电路4.按工作温度区分:常温区、高温、低温区热敏电阻5. 根据使用要求封装加工成各种形状的探头，如珠状、片状、杆状、锥状、针状等课堂小结：概念类型热敏电阻应用课后作业：P73 3教学反思：能掌握基本分类方式，对各自的特点能正确理解。
第７课时教学内容：2.2 热电阻传感器教学目标：熟悉热电阻传感器的概念、类型及特点。
掌握热电阻传感器的基本用途和应用。
教学重、难点：传感器的应用、热敏电阻教学方法：讲授、多媒体、图表教学过程：四、热电阻传感器的应用1.金属热电阻传感器：在工业上广泛应用金属热电阻传感器进行温度测量，用电桥作为测量电路。
热电阻传感器还可测量流量。
2.半导体热电阻传感器：(1)温度测量：(2)温度补偿：(3)工业控制：课堂小结：概念类型热敏电阻应用课后作业：P73 3教学反思：能掌握其应用电路，对各应用电路的原理能够正确分析。
热电式传感器课程设计
热电式传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解热电式传感器的工作原理，掌握其基本构成及功能。
2. 学生能掌握热电式传感器在温度测量和控制中的应用，了解其优缺点。
3. 学生能了解热电式传感器在生活中的实际应用案例，提高对传感器技术的认识。
技能目标：1. 学生能运用热电式传感器进行简单的温度测量实验，具备实际操作能力。
2. 学生能通过查阅资料、小组讨论等方式，分析并解决热电式传感器在应用过程中可能遇到的问题。
3. 学生能运用所学知识，设计简单的温度控制系统，提高创新实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对热电式传感器产生兴趣，增强对物理学科的学习热情。
2. 学生通过学习热电式传感器，认识到科学技术在生活中的重要性，培养科学素养。
3. 学生在小组合作中，学会倾听、尊重他人意见，培养团队协作精神。
课程性质：本课程为物理学科选修课程，以实践性、应用性为主，注重培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
学生特点：学生为九年级学生，具备一定的物理知识基础，对新鲜事物充满好奇，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：教师应结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究，注重理论与实践相结合，提高学生的综合运用能力。
在教学过程中，关注学生的学习成果，及时调整教学策略，以确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 热电式传感器原理及构成- 热电偶原理- 热电偶的种类及特点- 热敏电阻原理及其分类2. 热电式传感器的应用- 温度测量- 温度控制- 实际应用案例分析3. 热电式传感器实验操作- 实验器材准备与操作步骤- 温度测量实验- 数据采集与分析4. 温度控制系统设计- 控制系统组成- 控制策略与实现- 设计实例分析5. 教学内容安排与进度- 第一课时：热电式传感器原理及构成- 第二课时：热电式传感器的应用- 第三课时：热电式传感器实验操作- 第四课时：温度控制系统设计教学内容依据课本相关章节进行组织，确保科学性和系统性。
电阻式传感器电子教案
传感器及自动检测技术 课程教案授课题目（教学章节或主题）： 电阻式传感器 授课类型 理论课 授课时间教学目标或要求：1．掌握电阻应变效应的基本概念。
2．掌握电桥原理与各电桥的特点。
3. 掌握温度误差产生的原因及其补偿方法。
4．了解应变计的应用和发展现状。
教学内容（包括基本内容、重点、难点）： 基本内容一. 什么是应变效应定义：电阻丝受外力作用时，将产生弹性变形和应变，与此同时其电阻值也发生改变，这种现象称为“电阻应变效应”。
图1如图1所示设有一段长为L ，截面积为S ，电阻率为ρ的导体(如金属丝)，它具有的电阻为：l R S ρ=式中：ρ—电阻丝的电阻率；L —电阻丝的长度；S —电阻丝的截面积。
当金属丝受拉时如图2所示，L 变长、r 变小，导致R 变大 。
图3 电阻应变片的结构常用的金属应变片组要有两种结构：丝式和箔式两种。
如图4所示图4金属应变片金属丝式应变片一般直径在0.012～0.05mm 的金属丝；金属箔式应变片 厚度在0.001～0.01mm 的金属箔； 三．应变片的主要参数 1.应变片电阻值（R0）电阻应变片的电阻值为60Ω、120Ω、350Ω，500Ω和1000Ω 等多种规格，以120Ω最为常用。
应变片的电阻值越大，允许的工作电压就大，传感器的输出电压也大，相应地应变片的尺寸也要增大，在条件许可的情况下，应尽量选用高阻值应变片。
2.绝缘电阻：要求>1010欧姆；3.应变片的灵敏系数（K ）金属应变丝的电阻相对变化与它所感受的应变之间具有线性关系，用灵敏度系数KS 表示。
当金属丝做成应变片后，其电阻—应变特性，与金属单丝情况不同。
因此，须用实验方法对应变片的电阻—应变特性重新测定。
实验表明，金属应变片的电阻相对变化与应变ε在很宽的范围内均为线性关系。
即 RK R ε∆= RK R ε∆= 金属应变丝的电阻相对变化与它所感受的应变之间具有线性关系，用灵敏度系数KS表示。
当金属丝做成应变片后，其电阻—应变特性，与金属单丝情况不同。
热电阻式传感器 ppt课件
当电流增大到一定值时：流过热敏电阻的电流使之加 热，本身温度升高，出现负阻特性。因电阻减小，即
使电流增大，端电压反而下降。其所能升高的温度与
环境条件(周围介质温度及散热条件)有关。当电流和 周围介质温度一定时，热敏电阻的电阻值取决于介质
使热敏电阻的阻值变化1％所需耗散的功率。
G (H / )100
(7) 时间常数τ 温度为T0的热敏电阻突然置于温 度为T 的介质中，热敏电阻的温度增量ΔT=
0.63 (T－T0) 时所需的时间。
C/H
(8) 额定功率PE 在标准压力（750mmHg）和规 定的最高环境温度下，热敏电阻长期连续使用 所允许的耗散功率，单位为W。在实际使用时， 热敏电阻所消耗的功率不得超过额定功率。
用途： 各种电器设备的过热保护，
发热源的定温控制，限流元件。
CTR热敏电阻－临界温度系数
以三氧化二钒与钡、硅等氧化物，在磷、硅氧
化物在弱还原气氛中混合烧结而成。在某个温度 上电阻值急剧变化,具有开关特性。
用途：温度开关 ppt课件
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热敏电阻分类
NTC热敏电阻－很高的负电阻温度系数
主要由Mn、Co、Ni、Fe、Cu等过渡金属氧 化物 混合烧结而成，改变混合物的成分和配比 就可以获得测温范围、阻值及温度系数不同的 NTC热敏电阻。
应用：点温、表面温度、温差、温场等测量
自动控制及电子线路的热补偿线路
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2. 热敏电阻的结构
构成：热敏探头、引线、壳体 二端和三端器件：
为直热式，即热敏电阻直接由连 接的电路获得功率； 四端器件：旁热式 体积达到小型化与超小型化。
《传感器电子教案》课件
《传感器电子教案》课件第一章：传感器概述1.1 传感器的定义与作用介绍传感器的基本概念解释传感器在电子系统中的重要性1.2 传感器的分类温度传感器压力传感器湿度传感器光传感器等等1.3 传感器的选用与安装介绍传感器的选用原则讲解传感器的安装方法与注意事项第二章：温度传感器2.1 温度传感器的基本原理介绍热敏电阻和热电偶的工作原理2.2 常用温度传感器介绍数字温度传感器模拟温度传感器2.3 温度传感器的应用实例家居环境温度监测汽车发动机温度监测第三章：压力传感器3.1 压力传感器的基本原理介绍压敏电阻和压力变送器的工作原理3.2 常用压力传感器介绍电子压力传感器机械式压力传感器3.3 压力传感器的应用实例气压计汽车制动系统第四章：湿度传感器4.1 湿度传感器的基本原理介绍湿敏电阻和湿电容的工作原理4.2 常用湿度传感器介绍陶瓷湿度传感器电容式湿度传感器4.3 湿度传感器的应用实例室内湿度控制农业灌溉系统第五章：光传感器5.1 光传感器的基本原理介绍光敏电阻和光电二极管的工作原理5.2 常用光传感器介绍光敏电阻光电二极管光电晶体管5.3 光传感器的应用实例自动开关灯光强监测系统第六章：超声波传感器6.1 超声波传感器的基本原理介绍超声波发射与接收的原理解释回声定位的原理及其在传感器中的应用6.2 常用超声波传感器介绍超声波距离传感器超声波测速传感器6.3 超声波传感器的应用实例倒车雷达工业测距第七章：红外传感器7.1 红外传感器的基本原理介绍红外光的特性及其在传感器中的应用解释红外传感器的探测原理7.2 常用红外传感器介绍红外接收二极管热释电红外传感器7.3 红外传感器的应用实例红外遥控器红外安防监控第八章：声音传感器8.1 声音传感器的基本原理介绍声音的数字化过程解释声音传感器的工作原理8.2 常用声音传感器介绍电容式麦克风动圈式麦克风8.3 声音传感器的应用实例语音识别系统公共广播系统第九章：磁场传感器9.1 磁场传感器的基本原理介绍霍尔效应及其在传感器中的应用解释磁阻传感器的原理9.2 常用磁场传感器介绍霍尔传感器磁阻传感器9.3 磁场传感器的应用实例电子罗盘磁性材料检测第十章：传感器系统的集成与设计10.1 传感器系统的集成方法介绍传感器模块化设计讲解多传感器数据融合技术10.2 传感器系统的设计考虑因素传感器选型信号处理与转换抗干扰设计10.3 传感器系统的应用实例智能家居系统自动驾驶汽车重点和难点解析1. 传感器的选用与安装传感器的选用需要根据具体的应用场景和要求来确定，需要考虑传感器的精度、范围、响应时间等因素。
热电阻传感器课程设计.doc
热电阻传感器课程设计
..东北石油大学课程设计课程传感器课程设计题目热电阻测温系统设计院系电气信息工程学院专业班级学生姓名学生学号指导教师任务书课程传感器课程设计题目热电阻测温系统设计专业姓名学号主要内容：热电阻的特点是测量精度高，性能稳定。
其中铂热电阻的测量精度最高。
此次设计主要是利用铂热电阻的特性设计测温系统。
常用电桥作热电阻的测量电路，其中可设计二线式、三线式、四线式电桥连接测量电路来高精度的测量温度。
同时我们还可以利用A/D转换器将温度信号转换成电压或电流来实现温度测量。
基本要求:
1、按照实验原理：
以获得被测量温度的两线制铂热电阻、一运算放大电路及一调零电阻；
所述两线制铂热电阻包括一正端子、一负端子，所述运算放大电路的输入端接所述两线制铂热电阻的正端子，所述调零电阻的一端连接所述两线制铂热电阻的负端子，其另一端接入电路中；
该放大器的输出电压和热电阻的电阻变化值成线性关系。
2、掌握传感器的工作原理、使用和选用方法，能根据要求选用和使用常用传感器。
主要参考资料：
[1] 夏路易,石宗义.电路原理图设计教程[M].北京希望电子
出版社，XXXX年月日word教育资料达到当天最大量API KEY 超过次数限制。
热电阻式传感器ppt课件
将B值及R0=R20 代入式就确定了热敏电阻的温度特性:
热敏电阻的电阻温度系数
热敏电阻在其本身温度变化1℃时，电阻值的相对变化量
1 dRT B
RT dT T2
B和α值是表征热敏电阻资料性能的两个重要参数，热敏电阻 的电阻温度系数比金属丝高很多，所以它的灵敏度很高。
铜质外壳，PVC导线， 用于空调、饮水机
铜制、不锈钢外壳， PVC导线，用于热水器
MZ4系列加热用PTC热敏电阻 MZ5汽车测温用PTC热敏电阻
MZ41系列卷发器用PTC热敏电阻
MZ6系列电机维护用 PTC热检测器
3. 热敏电阻的主要参数
⑴ 标称电阻值RH 在环境温度为25±0.2℃时测得的 电阻值，又称冷电阻。其大小取决于热敏电阻的 资料和几何尺寸。
以三氧化二钒与钡、硅等氧化物，在磷、硅 氧化物的弱复原气氛中混合烧结而成，在某个 温度上电阻急剧变化，具有开关特性。
用途：温度开关。
NTC热敏电阻－很高的负电阻温度系数
主要由Mn、Co、Ni、Fe、Cu等过渡金属氧 化物混合烧结而成，特别适用于-100℃~300 ℃ 之间测温。
运用：点温、外表温度、温差、温场等丈量
6.2 热电阻式传感器
6.2.1 金属热电阻 6.2.2 半导体热敏电阻 6.2.3 热电阻式传感器的运用
利用导体或半导体资料的电阻率随温度变化的特 性制成的传感器叫做热电阻式传感器。
运用：对温度和与温度有关的参量进展检测。
测温范围：中、低温区域〔-200 ℃ ~650℃〕。 低温方面也运用于1K~3K的温度丈量，高温也有 用于1000 ℃~1300 ℃
测温元件可分为金属热电阻和半导体热敏电阻两 大类。
热电式传感器PPT学习教案
E eAB (T ) eAB (T0 )
与没有插入第三种材料前一样，总热电势没变！
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5、如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所
产生的热电势已知，则此两种导体组成热电偶的热电 势就已知。 即：如图所示，已知材料A分别和材料B和材料C构成 热电偶的热电势 EAB (T,T0), EAC (T,T0) 则可求得由B和 C构成热电偶的热电势为：
EBC (T,T0 ) EAC (T,T0 ) EAB (T,T0)
图7-5
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三、热电偶结构和种类
1．结构：
普通型热电偶通常将 热电极加上绝缘套、保 护套管和接线盒做成如 图7-5所示的结构。安装 连接时，可采用螺纹或 法兰方式连接；根据使 用条件，可制作成密封 式普通型或高压固定螺 纹型。除此之外微型热 电偶结构。
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二、热电偶基本定律
从式 EAB (T,T0) eAB (T ) eAB (T0) f (T ) C (T ) 中可以得出热电偶的一些基本定律．即：
1、只有由化学成分不同的两种导体材料组成的热电
偶，其两端点间的温度不同时，才能产生热电势。热 电势的大小与材料的性质及其两端点的温度有关，而 与形状、大小无关。
由图可见当流过热敏电阻的电流较小时曲线呈直线状服从欧姆定律当电流增加时热敏电阻自身温度明显增加由于负温度系数的关系阻值下降电压上升速度减小出现了非线性当电流速度增加时热敏电阻自身温度上升更快阻值大幅度下降于是出现了电压随电流增长而下降的现象
热电式传感器
会计学
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第一节 热电式传感器 概论
《传感器电子教案》课件
《传感器电子教案》课件一、教学目标1. 了解传感器的概念、作用和分类2. 掌握常见传感器的原理和应用3. 学会使用传感器进行数据采集和分析4. 培养学生的动手实践能力和团队协作精神二、教学内容1. 传感器概述传感器的定义传感器的作用传感器的分类2. 常见传感器介绍温度传感器湿度传感器光传感器压力传感器红外传感器3. 传感器的工作原理电阻式传感器电容式传感器电压式传感器霍尔传感器4. 传感器的应用案例温度传感器在空调系统中的应用湿度传感器在农业灌溉中的应用光传感器在自动开关灯中的应用压力传感器在汽车刹车系统中的应用红外传感器在遥控器中的应用5. 传感器实验操作实验器材和工具介绍温度传感器的使用和数据采集湿度传感器的使用和数据采集光传感器的使用和数据采集压力传感器的使用和数据采集红外传感器的使用和数据采集三、教学方法1. 讲授法：讲解传感器的基本概念、原理和应用案例2. 演示法：展示传感器的实物和实验操作过程3. 实践法：学生动手进行实验操作，采集数据并进行分析4. 小组讨论法：学生分组讨论传感器的应用场景和解决方案四、教学资源1. 传感器实物和实验器材2. 多媒体课件和教学素材3. 实验指导书和数据采集软件五、教学评价1. 学生课堂参与度2. 学生实验操作的正确性和数据处理的准确性3. 学生小组讨论的积极性和创新性4. 学生课后作业和实验报告的质量六、教学步骤1. 引入：通过生活实例引入传感器概念，激发学生兴趣。
2. 讲解：详细讲解传感器的基本概念、作用和分类。
3. 演示：展示常见传感器的实物，让学生直观了解传感器。
4. 探究：学生分组讨论传感器的原理和应用场景。
5. 实践：学生动手进行实验，了解传感器的工作原理。
6. 总结：归纳总结传感器的特点和应用领域。
七、教学重点与难点重点：1. 传感器的基本概念、作用和分类。
2. 常见传感器的原理和应用。
3. 传感器实验操作和数据采集。
难点：1. 传感器的工作原理。
《传感器电子教案》课件2
《传感器电子教案》PPT课件第一章：传感器简介1.1 传感器的定义与作用解释传感器的基本概念强调传感器在现代科技领域中的重要性1.2 传感器的分类与性能指标介绍常见传感器的种类及其特点讲解传感器的性能指标，如精度、响应时间、量程等第二章：温度传感器2.1 温度传感器的工作原理讲解热敏电阻和热电偶等温度传感器的原理2.2 温度传感器的应用案例通过实例介绍温度传感器在实际工程中的应用第三章：湿度传感器3.1 湿度传感器的工作原理讲解电容式和电阻式湿度传感器的原理3.2 湿度传感器的应用案例分析湿度传感器在农业、气象等领域的应用第四章：压力传感器4.1 压力传感器的工作原理介绍应变片式、压阻式等压力传感器的原理4.2 压力传感器的应用案例通过实例讲解压力传感器在汽车、工业控制等方面的应用第五章：光传感器5.1 光传感器的工作原理讲解光电二极管、光电三极管等光传感器的原理5.2 光传感器的应用案例分析光传感器在自动控制、安防等领域的应用第六章：磁场传感器6.1 磁场传感器的工作原理介绍霍尔效应传感器、磁阻传感器等磁场传感器的原理6.2 磁场传感器的应用案例分析磁场传感器在电子罗盘、汽车防盗等领域的应用第七章：加速度传感器7.1 加速度传感器的工作原理讲解微机电系统（MEMS）加速度传感器的工作原理7.2 加速度传感器的应用案例探讨加速度传感器在手机、航空航天等领域的应用第八章：陀螺仪传感器8.1 陀螺仪传感器的工作原理讲解光纤陀螺仪、微机电系统（MEMS）陀螺仪等的工作原理8.2 陀螺仪传感器的应用案例分析陀螺仪传感器在导航、虚拟现实等领域的应用第九章：气体传感器9.1 气体传感器的工作原理介绍电化学气体传感器、红外气体传感器等的工作原理9.2 气体传感器的应用案例讨论气体传感器在环境监测、工业生产等领域的应用第十章：超声波传感器10.1 超声波传感器的工作原理讲解超声波发射与接收原理，以及超声波传感器的应用10.2 超声波传感器的应用案例分析超声波传感器在测距、医学成像等领域的应用第十一章：声音传感器11.1 声音传感器的工作原理介绍电容式麦克风和动圈式话筒等声音传感器的工作原理11.2 声音传感器的应用案例分析声音传感器在音频录制、语音识别等领域的应用第十二章：光纤传感器12.1 光纤传感器的工作原理讲解光纤传感器的光学原理，包括全反射和光传感器的构造12.2 光纤传感器的应用案例探讨光纤传感器在远程监测、医疗诊断等领域的应用第十三章：生物传感器13.1 生物传感器的工作原理介绍基于酶、抗体、DNA等生物识别原理的传感器13.2 生物传感器的应用案例分析生物传感器在医疗检测、食品safety 等领域的应用第十四章：无线传感器网络14.1 无线传感器网络的原理与组成讲解无线传感器网络的基本概念、节点组成和工作原理14.2 无线传感器网络的应用案例探讨无线传感器网络在环境监测、灾害预警等领域的应用第十五章：传感器发展趋势与挑战15.1 传感器技术的发展趋势分析当前传感器技术的发展方向，如微纳尺度、多功能集成等15.2 传感器面临的挑战与解决方案讨论传感器在精度、功耗、成本等方面的挑战及可能的解决策略重点和难点解析本文档详细介绍了传感器的基本概念、工作原理和应用案例，涵盖了温度、湿度、压力、光、磁场、加速度、陀螺仪、气体、超声波、声音、光纤、生物等多种类型的传感器。
2024年《传感器电子教案》课件.
2024年《传感器电子教案》课件.一、教学内容本教案依据《传感器原理与应用》教材第4章内容进行设计，详细内容涵盖传感器的工作原理、特性参数、分类及在工程实践中的应用。
主要章节包括：4.1传感器的基本概念；4.2传感器的工作原理；4.3传感器的特性参数；4.4传感器的分类及特点；4.5传感器在实际工程中的应用。
二、教学目标1. 了解传感器的基本概念，掌握传感器的工作原理和特性参数。
2. 了解传感器的分类及各自的特点，能根据实际工程需要选用合适的传感器。
3. 学会分析传感器在实际工程中的应用，提高解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：传感器的工作原理、特性参数的理解；传感器在实际工程中的应用。
2. 教学重点：传感器的分类及特点；传感器选型和应用。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、实物传感器、传感器实验装置。
五、教学过程1. 引入：通过展示一些实际工程中使用的传感器，让学生初步了解传感器的概念和作用。
2. 理论讲解：a. 介绍传感器的基本概念、工作原理和特性参数。
b. 介绍传感器的分类及各自的特点。
c. 分析传感器在实际工程中的应用。
3. 实践操作：a. 演示传感器实验装置，让学生直观感受传感器的工作过程。
b. 学生分组进行传感器选型和应用的讨论，教师进行指导。
4. 例题讲解：讲解一些典型的传感器应用实例，分析其选型和设计过程。
5. 随堂练习：布置一些有关传感器选型和应用的练习题，让学生独立完成。
六、板书设计1. 传感器的基本概念、工作原理和特性参数。
2. 传感器的分类及特点。
3. 传感器选型和应用实例。
七、作业设计1. 作业题目：a. 解释传感器的工作原理和特性参数。
b. 列举三种不同类型的传感器，并说明它们的特点和适用场合。
温度监测系统；液位控制系统；转速测量系统。
2. 答案：a. 参见教材4.2节。
b. 参见教材4.4节。
c.温度监测系统：选用热电阻或热电偶传感器，设计合适的温度检测电路。
《热电阻式传感器》课件
测量范围
热电阻式传感器能够测量的温度 范围，通常以摄氏度或开尔文表 示。
测试方法
对热电阻式传感器进行性能测试 的方法，包括静态测试和动态测 试，以及在不同温度和湿度条件 下的测试。
03
热电阻式传感器的应用实例
温度测量与控制
总结词
热电阻式传感器在温度测量和控制领域具有广泛应用，能够实现高精度、快速响应的温度检测 。
详细描述
在流量测量领域，热电阻式传感器常用于测量液体或气体的流量。通过测量流 经传感器的流体温度变化，可以计算出流体的流速和流量，广泛应用于石油、 化工、水处理等领域。
压力与液位检测
总结词
热电阻式传感器可以用于测量压力和液位，具有测量范围广 、精度高的优点。
详细描述
在压力和液位检测领域，热电阻式传感器常用于测量液体或 气体的压力和液位。通过测量压力或液位对传感器的影响， 可以计算出压力或液位的大小，广泛应用于工业自动化控制 和流体动力学研究等领域。
03 陶瓷热电阻
利用陶瓷的电阻随温度变化的特性，常用材料如 钛酸钡、氧化锌等。
制造工艺与流程
材料制备
根据所选材料，通过 熔炼、粉末冶金、化 学气相沉积等方法制 备敏感元件材料。
加工成型
将制备好的材料加工 成所需的形状和尺寸 ，如薄膜、棒材、管
材等。
热处理与稳定化
通过热处理使材料达 到一定的机械性能和 稳定性，并进行必要
安装要求高
热电阻式传感器的安装位 置和方式对测量结果有一 定影响，需要专业人员进 行安装和调试。
改进方向与技术发展
新材料研发
研究新型的热电阻材料，以提高传感 器的测量精度和稳定性。
智能化技术应用
利用人工智能和大数据技术对热电阻 式传感器进行数据处理和分析，以提
热电式传感器PPT学习教案
热电式传感器
2、热电偶的热电势
经研究发现，热电势实际上由接触电势和温差电势组成
。 (1) 接触电动势
由于不同的金属材料所具有的自由电子密度不同，当
两种不同的金属导体接触时，在接触面上就会发生电子扩
散。电子的扩散速率与两导体的电子密度有关并和接触区
的温度成正比。设导体A和B的自由电子密度为NA和NB， 且有NA > NB，电子扩散的结果使导体A失去电子而带正电
即：
Et＝eAB(T)－eAB(T0)； eAB(T0) — 温度为T0处热电势； eAB(T) — 温度为T处热电势。
Et — 热电偶的热电势；
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8.2 热电偶
测量仪表或电路 T0
热电式传感器
1
A
B
T0
A
B
热电偶示意图
2 T
T 热电偶与测量仪表连接示意图
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8.2 热电偶
生热电势，并在回
路中有一定大小的
电流，这种现象称
为热电效应。
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8.2 热电偶
热电式传感器
T0
由热电效应制成的测温传感器就是热电 偶。测温时：
1
结点2置于被测温度场中，称为测量
A
B
端（工作端、热端）；
2
结点1处于某一恒定温度（或已知温度
），称为参考端（自由端或冷端）。
T
可见热电偶由温差产生的热电势是随介质温度变化而变化，
8.1 热电阻传感器热电式传感器
R2
R1
Es
A
R3
r r Rt
r
用于工业测量，一般精度
第18页/共84页
8.1 热电阻传感器热电式传感器
传感器应用技术项目六 温度检测系统电子教案
教学目标知识目标：了解温度检测的一般原理和使用条件，掌握温度传感器的一般分类、原理和使用方法。
能力目标：认识热电阻式传感器及其检测适应性，了解工业中常用的各种温度传感器的使用方法和一般规程。
素质目标：教学重点温度传感器的应用教学难点温度传感器的原理教学手段理实一体实物讲解小组讨论、协作教学学时7教学内容与教学过程设计注释项目六温度检测系统〖理论学习〗任务认识温度传感器一、热电阻式温度传感器热电阻是利用导体的电阻随温度变化而变化的特性检测温度的。
因此要求作为检测用的热电阻材料必须具备以下特点：电阻温度系数要尽可能大和稳定，电阻率高，电阻与温度之间关系最好呈线性，并且在较宽的检测范围内具有稳定的物理和化学性质。
目前应用得较多的热电阻材料有铂和铜等。
热电阻由电阻体、保护套和接线盒等部件组成。
其结构形式可根据实际使用制作成各种形状，通常都是将双线电阻丝绕在用石英、云母、陶瓷和塑料等材料制成的骨架上，可以检测-200 ℃～500 ℃的温度。
热电阻种类主要包括以下几种。
1.铂电阻工业用铂热电阻体的结构如图6-1所示，一般由直径为0.03～0.07 mm 的纯铂丝绕在平板形支架上，用银导线作引出线。
图6-1 工业用铂热电阻体的结构2．铜电阻铜电阻的缺点是电阻率较低，电阻体的体积较大，热惯性也较大，在100 ℃以上易氧化，因此只能用于低温以及无侵蚀性的介质中。
铜热电阻体的结构如图6-2所示。
通常用直径为0.1 mm 的漆包线或丝包线双线绕制，而后浸以酚醛树脂成为一个铜电阻体，再用镀银铜线作引出线，穿过绝缘套管便制作成铜电阻。
同铂热电阻一样，我国以R0值在100 Ω或50 Ω条件下制成相应分度表作为标准，供使用者查阅。
图6-2 铜热电阻体结构教师讲解铂热电阻体结构及铜热电阻体结构，学生分析各自的优缺点。
3．其他热电阻上述两种热电阻对于低温和超低温检测性能不理想，而铟、锰、碳等热电阻材料却是检测低温和超低温的理想材料。
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BlnRRT0 T1T10
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若已知两个电阻值以及相应的温度值，就可求得B值。 一般取20℃和100℃时的电阻R20 和R100计算B值， 即将T=373K，T0=293K代入上式，则
B1365l n RR12000
将B值及R0=R20 代入式就确定了热敏电阻的温度特性:
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2.3.3 热电阻式传感器的应用
1、金属热电阻传感器
－200～+500℃范围的温度测量 特点：精度高、适于测低温。
2、半导体热敏电阻传感器
应用范围很广，可在宇宙航船、医学、工业及家用电 器等方面用作测温、控温、温度补偿、流速测量、液 面指示等。
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1、金属热电阻传感器
缺点：线性度较差，复现性和互换性较差。
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热敏电阻分类：
正温度系数(PTC) 负温度系数(NTC) 临界温度系数(CTR)
热敏电阻典型特性
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PTC热敏电阻－正温度系数
钛酸钡掺合稀土元素烧结而成 用途：彩电消磁，各种电器设备的过热保护，
发热源的定温控制，限流元件。 CTR热敏电阻－负温度系数
工业广泛使用，－200～+500℃范围温度测量。 在特殊情况下，测量的低温端可达3.4K，甚至更
低，1K左右。高温端可测到1000℃。 温度测量的特点：精度高、适于测低温。
传感器的测量电路：经常使用电桥
精度较高的是自动电桥。
为消除由于连接导线电阻随环境温度变化而造成 的测量误差，常采用三线制和四线制连接法。
• 缺 点：
易于氧化，一般只用于150℃以下的低温测量和 没有水分及无侵蚀性介质的温度测量。
与铂相比，铜的电阻率低，所以铜电阻的体积较 大。
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铜电阻的阻值与温度之间的关系为：
当 50t150 ℃时，Rt=R0(1+at)
Rt温度为t时的电阻值;R0为温度0℃时的电阻 值;a为温度为0℃时的电阻温度系数。
使用最广泛的热电阻材料是铂和铜，低温测量中是常用 铟、锰、碳等制成的热电阻。
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普 通 工 业 用 热 电 阻 式 温 度 传 感 器
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热电阻的结构
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• （2）铜热电阻 • 应 用：测量精度要求不高且温度较低的场合
测量范围：―50～150℃ • 优 点：
温度范围内线性关系好，灵敏度比铂电阻高，容 易提纯、加工，价格便宜，复制性能好。
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2. 热敏电阻的结构
构成：热敏探头、引线、壳体 二端和三端器件： 为直热式，即热敏电阻直接由连接的电路
获得功率； 四端器件：旁热式
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热敏电阻的结构形式
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3. 热敏电阻的主要参数
⑴ 标称电阻值RH 在环境温度为25±0.2℃时测得的 电阻值，又称冷电阻。其大小取决于热敏电阻的 材料和几何尺寸。
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伏安特性
当流过热敏电阻的电流很小时:
不足以使之加热。电阻值只决定于环境温度，伏安特性 是直线，遵循欧姆定律。主要用来测温。
当电流增大到一定值时：
流过热敏电阻的电流使之加热，本身温度升高，出现负 阻特性。因电阻减小，即使电流增大，端电压反而下 降。其所能升高的温度与环境条件(周围介质温度及散 热条件)有关。当电流和周围介质温度一定时，热敏电 阻的电阻值取决于介质的流速、流量、密度等散热条 件。可用它来测量流体速度和介质密度。
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铂热电阻结构示意图
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铜热电阻结构示意图
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铜热电阻
2.3.2 半导体热敏电阻
定义：热敏电阻是一种利用半导体的电阻值随温度 显著变化的特性制成，由金属氧化物和化合物按 不同的配方比例烧结的敏感元件。
优 点： (1) 热敏电阻的温度系数比金属大（4～9倍） (2) 电阻率大，体积小，热惯性小，适于测量点、 表面温度及快速变化的温度。 (3) 结构简单、机械性能好。
2.3 热电阻式传感器
• 2.3.1 (金属)热电阻 • 2.3.2 (半导体)热敏电阻 • 2.3.3 热电阻式传感器的应用
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2.3.1 金属热电阻
热电阻＝电阻体（最主要部分）＋绝缘套管＋接线盒
作为热电阻的材料要求（特征）：
1）电阻与温度变化具有良好的线性关系； 2）电阻温度系数大，便于精确测量，（以提高热电阻的灵敏 度）； 3）电阻率高，热容量小，反应速度快。 4）在测量范围内具有稳定的物理和化学性能； 5）应有良好的可加工性，且价格便宜。
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热敏电阻的电阻温度系数
热敏电阻在其本身温度变化1℃时，电阻值的相对变化量
1 dRT B
RT dT T2
B和α值是表征热敏电阻材料性能的两个重要参数， 热敏电阻的电阻温度系数比金属丝的高很多， 所以它的灵敏度很高。
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⑵ 伏安特性
• 在稳态情况下，通过热敏电阻的电流I与其两端 的电压U之间的关系，
⑵ 耗散系数H 指热敏电阻的温度与周围介质的温度 相差1℃时热敏电阻所耗散的功率，单位为mW /℃；
⑶ 热容量C 热敏电阻的温度变化1℃所需吸收或释 放的热量，单位为J／℃；
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⑷ 能量灵敏度G （W）
使热敏电阻的阻值变化1％所需耗散的功率。
G(H/)100
⑸ 时间常数τ 温度为T0的热敏电阻突然置于温度 为T 的介质中，热敏电阻的温度增量ΔT= 0.63
⑴ 温度特性 ⑵ 伏安特性
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⑴ 温度特性
NTC型热敏电阻，在较小的温度范围内，电阻-温度特性
RRe Re B T 1T 1 0
B 217 t 321 7 t03
T0
0
式中 RT , R0——热敏电阻在绝对温度T，T0时的阻值()； T0, T ——介质的起始温度和变化温度（K）； t0 , t ——介质的起始温度和变化温度（℃）； B ——热敏电阻材料常数，一般为2000～6000K， 其大小取决于热敏电阻的材料。
(T－T0) 时所需的时间。
C/H
⑹ 额定功率PE 在标准压力（750mmHg）和规 定的最高环境温度下，热敏电阻长期连续使用 所允许的耗散功率，单位为W。在实际使用时， 热敏电阻所消耗的功率不得超过额定功率
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4. 热敏电阻的线性化
串联在热敏电阻中的R的最佳值
RRM(RLRH)2RLRH RLRH2RM
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⑴ 温度测量
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热敏电阻点温计
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⑵流量测量
利用热敏电阻上的热量消耗和介质流速的关系 可以测量流量、流速、风速等
热 敏 电 阻 流 量 计
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⑶ 温度补偿
仪 表
中
的
电 阻
温
度 补
偿
电
路
金属一般具有正的温度系数，
采用负温度系数的热敏电阻进行补偿，
可以抵消由于温度变化所产生的误差
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(4) 温度控制
简 易 温 度 控 制 器
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三线制
工业用热电阻一般采用三线制
G——检流计，R1 ，R2 ，R3——固定电阻， R a——零位调节电阻， R t ——热电阻
热电阻测温电桥的三线制接法
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四线制接法
精密测量中，采用四线制接法
热电阻测温电桥的四线制接法
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2、半导体热敏电阻传感器
⑴ 温度测量 ⑵ 流量测量 ⑶ 温度补偿 ⑷ 温度控制
以三氧化二钒与钡、硅等氧化物，在磷、硅氧化 物的弱还原气氛中混合烧结而成 用途：温度开关。
NTC热敏电阻－很高的负电阻温度系数
主要由Mn、Co、Ni、Fe、Cu等过渡金属氧化物 混合烧结而成 应用：点温、表面温度、温差、温场等测量
自动控制及电子线路的热补偿线路
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1. 热敏电阻的主要特性