传感器及其应用PPT
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传感器原理及应用PPT教程课件专用
湿度传感器
湿度传感器能够监测室内湿度变化，与加湿器、除湿器等设备配合，保持室内湿度在适宜 范围内，避免潮湿或干燥对家居环境和人体健康的影响。
光照传感器
光照传感器能够感知室内光线强弱，与照明设备联动，实现室内光线的自动调节。同时， 还可用于窗帘、百叶窗等设备的自动控制，提高室内采光效果。
未来发展趋势预测
传感器应用领域
医疗领域
用于监测人体生理参数，如体 温、血压、心率等，以及医疗 设备中的控制和检测。
智能家居
用于实现家庭环境的智能化控 制，如温度控制、照明控制等。
工业自动化
用于检测和控制生产过程中的 各种参数，如温度、压力、流 量等。
环保领域
用于监测大气、水质等环境参 数，为环境保护提供数据支持。
传感器与通信接口的电路 设计
介绍传感器与通信接口之间的 电路设计，包括信号调制、解 调、编码、解码等。
接口电路设计的实例分析
通过具体案例，分析接口电路 设计的实现过程及效果。
06 传感器在物联网和智能家 居中应用展望
物联网中传感器作用及发展趋势
物联网中传感器的作用
物联网中的传感器是实现万物互联的基础， 它们能够感知和测量各种物理量，如温度、 湿度、压力、光照等，并将这些数据转换为 可处理和传输的数字信号，为物联网应用提 供实时、准确的数据支持。
新型传感器的研发
针对特定应用场景和需求，未来将研发更多新型传感器。例如，柔性传感器、生物传感器、化学传感器 等，它们将具有更高的灵敏度、选择性和稳定性，为物联网和智能家居等领域的发展提供有力支持。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
牌和型号。
注意传感器的尺寸、重量、 安装方式等是否符合应用场
湿度传感器能够监测室内湿度变化，与加湿器、除湿器等设备配合，保持室内湿度在适宜 范围内，避免潮湿或干燥对家居环境和人体健康的影响。
光照传感器
光照传感器能够感知室内光线强弱，与照明设备联动，实现室内光线的自动调节。同时， 还可用于窗帘、百叶窗等设备的自动控制，提高室内采光效果。
未来发展趋势预测
传感器应用领域
医疗领域
用于监测人体生理参数，如体 温、血压、心率等，以及医疗 设备中的控制和检测。
智能家居
用于实现家庭环境的智能化控 制，如温度控制、照明控制等。
工业自动化
用于检测和控制生产过程中的 各种参数，如温度、压力、流 量等。
环保领域
用于监测大气、水质等环境参 数，为环境保护提供数据支持。
传感器与通信接口的电路 设计
介绍传感器与通信接口之间的 电路设计，包括信号调制、解 调、编码、解码等。
接口电路设计的实例分析
通过具体案例，分析接口电路 设计的实现过程及效果。
06 传感器在物联网和智能家 居中应用展望
物联网中传感器作用及发展趋势
物联网中传感器的作用
物联网中的传感器是实现万物互联的基础， 它们能够感知和测量各种物理量，如温度、 湿度、压力、光照等，并将这些数据转换为 可处理和传输的数字信号，为物联网应用提 供实时、准确的数据支持。
新型传感器的研发
针对特定应用场景和需求，未来将研发更多新型传感器。例如，柔性传感器、生物传感器、化学传感器 等，它们将具有更高的灵敏度、选择性和稳定性，为物联网和智能家居等领域的发展提供有力支持。
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牌和型号。
注意传感器的尺寸、重量、 安装方式等是否符合应用场
《传感器及其应用》课件
传感器将在智能交通、智能医疗、环境监测等领域发挥更大作用，提升生活品质和工业 效率。
传感器根据测量物理量的不同可分为温度传 感器、光电传感器、压力传感器等。
3 传感器的基本结构
传感器由感知元件、转换元件和输出元件组 成，实现环境参数到电信号的转换。
4 传感器的工作原理
传感器通过感知元件对环境参数进行测量， 并将这些信号转换为电信号，用于后续处理 和分析。
二、传感器的应用
1 温度传感器
4
智能质量检测
利用传感器对产品进行在线检测和质量监控，提高产品质量和一致性。
五、传感器的发展趋势
1 传感器的技术革新
传感器技术在小型化、集成化、智能化方面不断创新，提供更多应用场景和功能。
2 传感器市场的前景
随着物联网和智能化的发展，传感器市场将持续增长，成为未来重要的产业。
3 传感器应用的未来发展
《传感器及其应用》PPT 课件
欢迎来到《传感器及其应用》的课程介绍PPT。在本课程中，我们将探讨传 感器的概念、工作原理以及在不同领域的应用，包括智能家居和制造业。让 我们一起开始吧！
一、传感器的概念
1 传感器定义
2 传感器分类
传感器是一种能够对周围环境进行感知和测 量的装置，将环境参数转化为可用的电信号。
用于测量环境温度，广泛 应用于气候控制、工业过 程监测等。
2 光电传感器
可感知光信号的存在和强 度，常用于自动化控制、 光电开关等领域。
3 压力传感器
测量压力或压力变化，广 泛应用于汽车、航空航天 等工业领域。
4 气体传感器
用于检测空气中的不同气体成分，常用于环 境监测、气体泄漏报警等。
5 液位传感器
测量液体的高度和变化，广泛应用于液体储 罐、水处理等领域。
传感器根据测量物理量的不同可分为温度传 感器、光电传感器、压力传感器等。
3 传感器的基本结构
传感器由感知元件、转换元件和输出元件组 成，实现环境参数到电信号的转换。
4 传感器的工作原理
传感器通过感知元件对环境参数进行测量， 并将这些信号转换为电信号，用于后续处理 和分析。
二、传感器的应用
1 温度传感器
4
智能质量检测
利用传感器对产品进行在线检测和质量监控，提高产品质量和一致性。
五、传感器的发展趋势
1 传感器的技术革新
传感器技术在小型化、集成化、智能化方面不断创新，提供更多应用场景和功能。
2 传感器市场的前景
随着物联网和智能化的发展，传感器市场将持续增长，成为未来重要的产业。
3 传感器应用的未来发展
《传感器及其应用》PPT 课件
欢迎来到《传感器及其应用》的课程介绍PPT。在本课程中，我们将探讨传 感器的概念、工作原理以及在不同领域的应用，包括智能家居和制造业。让 我们一起开始吧！
一、传感器的概念
1 传感器定义
2 传感器分类
传感器是一种能够对周围环境进行感知和测 量的装置，将环境参数转化为可用的电信号。
用于测量环境温度，广泛 应用于气候控制、工业过 程监测等。
2 光电传感器
可感知光信号的存在和强 度，常用于自动化控制、 光电开关等领域。
3 压力传感器
测量压力或压力变化，广 泛应用于汽车、航空航天 等工业领域。
4 气体传感器
用于检测空气中的不同气体成分，常用于环 境监测、气体泄漏报警等。
5 液位传感器
测量液体的高度和变化，广泛应用于液体储 罐、水处理等领域。
传感器的原理及其应用解读课件
磁电式传感器
磁电式传感器利用磁场和导磁材料的 相互作用来检测物理量，如转速、振 动等。
VS
磁电式传感器由永久磁铁和感应线圈 组成。当被测物体接近或离开感应线 圈时，线圈中的磁通量产生变化，从 而产生感应电动势。常见的磁电式传 感器有霍尔效应和磁阻效应传感器。
03
传感器的应用
工业自动化
01
总结词
02
详细描述
传感器在工业自动化领域的应用广泛，主要用于监测和控制生产过程 中的各种参数，提高生产效率和产品质量。
传感器可以监测温度、压力、流量、物位、重量、速度等参数，并通 过信号转换和控制回路实现自动化生产线的精确控制，提高生产效率 和产品质量。
环境监测
总结词
传感器在环境监测领域的应用主要涉 及气象、水文、空气质量等方面的监 测，为环境保护和治理提供数据支持 。
智能家居
总结词
传感器在智能家居领域的应用主要涉及家庭安全和智能控制，提高居住的舒适性和安全性。
详细描述
传感器可以监测门窗的开关状态、烟雾浓度、一氧化碳浓度等参数，实现家庭安全的智能化监控和管 理。同时，传感器还可以用于智能照明、智能空调等设备的控制，提高居住的舒适性和安全性。
安全防护
总结词
传感器在安全防护领域的应用主 要涉及安全监控和预警系统，保 证人员和财产的安全。
总结词
提高传感器的可靠性和稳定性是当前面临的 重要挑战。
详细描述
传感器的可靠性和稳定性直接影响其测量精 度和使用寿命，因此需要不断改进传感器的 设计、制造工艺和材料，以提高其性能和可 靠性。
传感器的成本问题及市场推广
总结词
降低成本是传感器市场推广的关键，需要从材料、工 艺、设计等方面入手，提高生产效率并降低制造成本 。
传感器原理及应用ppt课件
香港理工AGV模型
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23
传感器在生物医学上的应 用
• 对人体的健康状况进行 • 诊断需要进行多种生理 • 参数的测量。 • 国内已经成功地开 • 发出了用于测量近红外 • 组织血氧参数的检测仪 • 器。人类基因组计划的研究
也大大促进了对酶、免疫、 微生物、细胞、DNA、RNA、 蛋白质、嗅觉、味觉和体液 组份以及血气、血压、血流 量、脉搏等传感器的研究。
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32
传感器的分类
2、按传感器工作机理分类－续2
（3）化学传感器 是利用化学反应的原理，把无机和有机化学物质的成分、浓度等 转换为电信号的传感器。如：离子选择性电极。
（4）生物传感器 是一种利用生物活性物质选择性的识别和测定生物化学物质的传 感器。近年来发展很快。
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33
13
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14
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15
在汽车、机床、电机、发动机等产品出厂 时，必须对其性能质量检测
• 图示为汽车出厂检验原理框图，测量参数包括
润滑油温度、冷却水温度、燃油压力及发动机
转速等。通过对抽样汽车的测试，工程师可以
了解产品质量。
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16
• 汽车扭距测量 机床加工精度测量
传感器的分类
3、按信息能量变换方式分类
在传感器内部，信息的传递与变换伴随着能量 的流动。
（1）能量变换型：传感器从被测对象中获取能 量，用于直接输出。如：热电偶、光电池、压 电式、电磁感应式、固体电解质气敏传感器等。
（2）能量控制型：传感器从被测对象中获取能 量，用于控制激励源，故又称有源型传感器。 如：电阻式、电感式、电容式、霍尔式、…。
传感器原理与应用课件
磁学传感器
总结词
利用磁场变化进行检测的传感器 。
工作原理
基于霍尔效应、磁阻效应等磁学原 理，将磁场变化转换为电信号。
应用领域
磁场检测、电流检测、位置检测等 。
光学传感器
总结词
利用光学原理进行检测的 传感器。
工作原理
基于光电效应、干涉、衍 射等光学原理，将光信号 转换为电信号。
应用领域
图像辨认、光谱分析、环 境监测等。
温度传感器
温度传感器是一种能够将温度信号转换为可测量的电 信号的装置。它广泛应用于温度测量和控制领域，如
工业炉温、环境温度、体温等。
输标02入题
温度传感器的工作原理基于热电效应或热电阻效应。 热电效应是指温度变化引起电势变化，而热电阻效应 则是温度变化引起电阻值变化。
01
03
温度传感器的应用非常广泛，如空调系统、冰箱制冷 系统、温室温度监测等。它们能够实时监测温度变化
02
性能优化
01
03
考虑提高传感器的准确性、 稳定性、响应速度和可靠性
。
改进建议
04
05
根据实际使用情况和测试结 果，提出改进建议，进一步
提高传感器的性能。
06
传感器实例分析
压力传感器
压力传感器是一种能够将压力信号转 换为可测量的电信号的装置。它广泛 应用于各种领域，如工业控制、汽车 电子、医疗设备等。
考虑材料的稳定性、可靠性、成本和可加工性。
材料选择与制备
1. 准备原材料
根据选定的材料，准备所需的原材料。
2. 加工与成型
对原材料进行加工和成型，以获得所需的传感器结构 。
3. 表面处理
对传感器的表面进行适当的处理，以提高其性能和稳 定性。
传感器课件(PPT)可修改全文
传感器
一传感器
1、有时被称为检测器、探测器或变换器
传感器：检测非电信号，并按一定规律使之转换 成电信号的器件或装置。
2、传感器结构
敏感元件：对某些非电信号的改变很敏感的元器 件 处理电路：对敏感元器件输出电信号进行放大和 去干扰的电路 2、敏感元件的工作原理
（1）热敏电阻 电阻的阻值对温度的变化 很敏感
B、环境监控，火灾报警装置
三、生活中的传感器 1、洗衣机中的传感器 （1）水位传感器 （2）负载传感器 （3）水温传感器 （4）赃物程度传感器等等 2、电冰箱中的传感器 靠传感器进行：温度控制、除霜温度控制、 过热及过电流保护。
3、家用报警器
火警报警器、 测温度，测流体流量
C、热敏电阻传感器（半导体） 随温度升高而电阻减小的热敏电阻 随温度升高而电阻增大的热敏电阻 特殊热敏电阻：在某特定温度电阻聚聚变化
应用：测温度，温度控制、过热保护 2、光传感器
用受到光照时能产生电压（电流）的金属或 半导体材料制成。
光传感器的应用： A、自动水龙头、自动旋转门：红外线传感器
（2）磁敏感元件 对磁感应强度变化敏感
传感器的简单应用
二、常用传感器 1、温度传感器
A、热双金属片传感器
将膨胀系数差别大的不 同金属片焊接或轧制成 一体
工作原理：受热后，双金 属片产生变形
B、热电阻传感器
金属的电阻R与温度t的关系 R R0 (1 t)
选材要求：要求 值（温度系数）稳定不因为
一传感器
1、有时被称为检测器、探测器或变换器
传感器：检测非电信号，并按一定规律使之转换 成电信号的器件或装置。
2、传感器结构
敏感元件：对某些非电信号的改变很敏感的元器 件 处理电路：对敏感元器件输出电信号进行放大和 去干扰的电路 2、敏感元件的工作原理
（1）热敏电阻 电阻的阻值对温度的变化 很敏感
B、环境监控，火灾报警装置
三、生活中的传感器 1、洗衣机中的传感器 （1）水位传感器 （2）负载传感器 （3）水温传感器 （4）赃物程度传感器等等 2、电冰箱中的传感器 靠传感器进行：温度控制、除霜温度控制、 过热及过电流保护。
3、家用报警器
火警报警器、 测温度，测流体流量
C、热敏电阻传感器（半导体） 随温度升高而电阻减小的热敏电阻 随温度升高而电阻增大的热敏电阻 特殊热敏电阻：在某特定温度电阻聚聚变化
应用：测温度，温度控制、过热保护 2、光传感器
用受到光照时能产生电压（电流）的金属或 半导体材料制成。
光传感器的应用： A、自动水龙头、自动旋转门：红外线传感器
（2）磁敏感元件 对磁感应强度变化敏感
传感器的简单应用
二、常用传感器 1、温度传感器
A、热双金属片传感器
将膨胀系数差别大的不 同金属片焊接或轧制成 一体
工作原理：受热后，双金 属片产生变形
B、热电阻传感器
金属的电阻R与温度t的关系 R R0 (1 t)
选材要求：要求 值（温度系数）稳定不因为
新型传感器原理及应用ppt课件
半导瓷材料的表面电阻下降。由此可见，不论是N型还是P型 半导瓷，其电阻率都随湿度的增加而下降。
5.1 气敏、湿敏传感器
2) 正特性湿敏半导瓷的导电原理 正特性材料的结构、电子能量状态与负特性材料有所不 同。当水分子附着在半导瓷的表面使电动势变负时，导 致其表面层电子浓度下降，但这还不足以使表面层的空 穴浓度增加到出现反型程度，此时仍以电子导电为主。 于是，表面电阻将由于电子浓度下降而加大，这类半导 瓷材料的表面电阻将随湿度的增加而加大。
5.1 气敏、湿敏传感器
2. 半导体陶瓷湿敏电阻
通常，用两种以上的金属氧化物半导体材料混合烧结而成为多孔陶瓷，这 些材料有ZnO-LiO2-V2O5系、Si-Na2O-V2O5系、TiO2-MgO-Cr2O3系和Fe3O4等， 前三种材料的电阻率随湿度增加而下降，故称为负特性湿敏半导体陶瓷， 最后一种材料的电阻率随湿度增加而增大，故称为正特性湿敏半导体陶瓷 (以下简称半导瓷)。
1—ZnO-LiO2-V2O5；2—Si-Na2OV2O5；3—TiO2-MgO-Cr2O3
Fe3O4半导瓷正湿敏特性图
5.1 气敏、湿敏传感器
1) 负特性湿敏半导瓷的导电原理
由于水分子中的氢原子具有很强的正电场，当水在半导瓷表面吸 附时，就有可能从半导瓷表面俘获电子，使半导瓷表面带负电。 如果该半导瓷是P型半导体，则由于水分子吸附使表面电动势下降， 将吸引更多的空穴到达其表面，于是，其表面层的电阻下降。若 该半导瓷为N型，则由于水分子的附着使表面电动势下降，如果表 面电动势下降较多，不仅使表面层的电子耗尽，同时吸引更多的 空穴达到表面层，有可能使到达表面层的空穴浓度大于电子浓度， 出现所谓表面反型层，这些空穴称为反型载流子。它们同样可以 在表面迁移而表现出电导特性。因此，由于水分子的吸附，使N型
5.1 气敏、湿敏传感器
2) 正特性湿敏半导瓷的导电原理 正特性材料的结构、电子能量状态与负特性材料有所不 同。当水分子附着在半导瓷的表面使电动势变负时，导 致其表面层电子浓度下降，但这还不足以使表面层的空 穴浓度增加到出现反型程度，此时仍以电子导电为主。 于是，表面电阻将由于电子浓度下降而加大，这类半导 瓷材料的表面电阻将随湿度的增加而加大。
5.1 气敏、湿敏传感器
2. 半导体陶瓷湿敏电阻
通常，用两种以上的金属氧化物半导体材料混合烧结而成为多孔陶瓷，这 些材料有ZnO-LiO2-V2O5系、Si-Na2O-V2O5系、TiO2-MgO-Cr2O3系和Fe3O4等， 前三种材料的电阻率随湿度增加而下降，故称为负特性湿敏半导体陶瓷， 最后一种材料的电阻率随湿度增加而增大，故称为正特性湿敏半导体陶瓷 (以下简称半导瓷)。
1—ZnO-LiO2-V2O5；2—Si-Na2OV2O5；3—TiO2-MgO-Cr2O3
Fe3O4半导瓷正湿敏特性图
5.1 气敏、湿敏传感器
1) 负特性湿敏半导瓷的导电原理
由于水分子中的氢原子具有很强的正电场，当水在半导瓷表面吸 附时，就有可能从半导瓷表面俘获电子，使半导瓷表面带负电。 如果该半导瓷是P型半导体，则由于水分子吸附使表面电动势下降， 将吸引更多的空穴到达其表面，于是，其表面层的电阻下降。若 该半导瓷为N型，则由于水分子的附着使表面电动势下降，如果表 面电动势下降较多，不仅使表面层的电子耗尽，同时吸引更多的 空穴达到表面层，有可能使到达表面层的空穴浓度大于电子浓度， 出现所谓表面反型层，这些空穴称为反型载流子。它们同样可以 在表面迁移而表现出电导特性。因此，由于水分子的吸附，使N型
高中物理《传感器及其应用》PPT
电压 传感器 电流
电阻
电容
非电学量
敏感元件
转换元件
接口电路
电学量
辅助电源
传感器工作原理图
热敏电阻 （半导体材料） 一般随温度升高电阻减小 (1)、温度传感器部件 半导体的导电机理 金属热电阻 温度升高电阻增大 观察、思考
4、常用的传感器部件
两种温度 凉水 的水
开水 电阻小
电阻值情 电阻大 况
（将温度高低转变成电信号）
2、传感器的分类 （按感受信息的学科特点不同）
物理传感器、化学传感器、生物传感器
一般来说，用于完成视觉、听觉、触觉功能的传感器 其接受的是光、声波、压力等的物理信息称物理传感器 代替嗅觉、味觉功能的传感器，则称化学传感器或生物 传感器
3、传感器的工作原理 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
提出问题
你接触过这样的生活现象吗？
为什么？
生活现象一
生活现象二
什么是传感器 讨论与交流 人体对外界的感觉可分为哪几种？分别由什么 器官承担？
人体感觉 感觉器官
视觉 听觉 味觉 嗅觉 触觉
眼睛 耳朵 舌头 鼻子 皮肤
1、传感器的概念 能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能 按照一定的规律和要求把这些信息转换成可 用输出信息的器件或装置。
（2）光敏传感器部件Biblioteka （2）光敏传感器实验
光敏电阻
光照情况 电阻值的情 况
（半导体材料） 电阻随光照的增强而减小
受光表面暴露 手遮盖受光 表面
电阻小
电阻大
（3）气敏传感器部件
思考讨论:气敏传感 器还可以应用于哪些 场合?
1、家里 2、公司 3、商场 4、企业 等，需要检测是否 存在有毒气体泄露 影响人身安全的场合。
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第六章 传感器
问题引入
音乐茶杯：茶杯平放桌上时，无声无息，提起茶杯，茶杯边播放 悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。怎么回事
用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐 茶杯受光照强度的控制。
光照变化（光强变化）光照时光敏电阻阻值减小 电路接通，音乐响起。
列举生活中的一些自动控制实例，
遥控器控制电视开关；日光控制路灯的开关 声音强弱控制走廊照明灯开关；自动门安检门等
热敏电阻能够把 温度这个热学量转换成为电阻 这个电学量
3）应用：电阻温度计、报警器等
例题2、如图是一个温度传感器的原理示意图,Rt 是一个热敏电阻器。试说明传感器是如何把温度
值转变为电信号的。
Rt
R
V
思考方向：1、两电阻采取什么连接方式？ 2、转变的电信号应该是哪个电学量？ 3、电压表测的是哪个电阻的电压？
两端的电压U的变化情况是（B ）
A. I 变大，U 变大 B. I 变小，U 变小
C. I 变小，U 变大 D. I 变大，U 变小
a E r
b
A
R2
R1
R3
4、电容式位移传感器
电容器极板
x
电介质板
被测物体
电容式位移传感器示意图
电容式位移传感器能够把物体_位__移__这个力学量 转换为__电_容__这个电学量
现有下列器材：力电转换器、质量为 m0 的砝码、电压表、 滑动变阻器、干电池一个、电键及导线若干、待测物体（可 置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体的测量 m 。 （1）设计一个电路，要求力转换器的输入电压可调，并且使 电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。
音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？
传感器的定义：
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。
传感器的作用：
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。
R增大 上表面拉伸
金各 属贴 梁一 上个 下应 表变 面片
应 变片
自由端受到向下压力
梁发生弯曲
R减小 下表面压缩
例题6某学生为了测量一个物体的质量，找到一个力电转换
器，该转换器的输出电压正比于受压面受到的压力（比例系 数为 k ）如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器 空载时的输出电压为 0 ；而后在其受压面上放上物体，即可 测得与物体的质量成正比的输出电压 U。
A. 改变了湿度 B. 改变了温度
C. 改变了磁场 D. 改变了电容
5.霍尔元件
I
（1）材料：半导体 如：砷化铟
F
N
（2）工作原理图
M
（3）霍尔电压 :
UH
k IB d
EB UH
霍尔元件工作原理图
K为比例系数，称为霍尔系数其大小与元件的材料有关。
一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH 的变化 就与B成正比。因此霍尔元件又称磁敏元件。
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
传感器的工作原理 ：
非电学量 敏感元件 转换器件 转换电路 电学量
常 见 传 感 器
电子秤
机油压力传感器 光电传感器
超声波传感器
离子感烟器 温度传感器
明火探测器 湿度传感器
常见制作传感器的元件
1、干簧管：是一种能够感知磁场的传感器 Nhomakorabea（4）、其他电容式传感器
（1）测定角度θ
动片 θ
（2）测定液面高度h
金属芯线 电介质
定片
导电液体
（3）测定压力F
固定电极
可动电极
（4）测定位移x 极板 电介质
待测压力F
x
极板
例 题 4 随着生活质量的提高，自动干手机已进入
家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的 传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出 ，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作， 是因为 （ D ）
干簧继电器的应用事例： 实验电源的过载保护(无需保险丝)
磁感应强度的变化
簧片的磁化和去磁
电路的通断
防盗报警器
报警器里面用了一个干簧管，干簧管可以感 知磁场而接通或断开电路。
2、光敏电阻
演示实验：将光敏电阻和多用表的欧姆档相连，随着 光照不同，表有何变化？
Ω
（1）随着光照强度的增加，多用表的指针偏角逐 渐变大。表明光敏电阻的电阻率与光照强度有关。 光敏电阻受到光照时电阻会变小
（2）光敏电阻是一种用硫化镉半导体材料做成的， 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。
（3）光敏电阻能够将光学量转化为电阻这个电学 量。
例1、如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，
其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数
器的基本工作原理是（AC ）
A．当有光照射 R1时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
B．在测定地球两极的磁场强弱时， 霍尔元件的工作面应保持水平
C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保 持水平 D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化
6. 力传感器
电子秤
金属梁
形变
转换
（力学量）
电压 （电学量）
机理
应变片
半导体材料
F 越大
R 变化越大
应变片中 I 恒定
输出电 压差大
温度升高或降低导致Rt阻值发生变化，使电路中电流也 发生变化，导致R上的电压也发生改变，因此电压表读 数将会发生变化，从而就将温度的化转变为电信号。
例题3如图是一火警报警的一部分电路示意图。其
中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表
为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感
器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器
C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
3．热敏电阻和金属热电阻
１）特性：
金属热电阻的阻值会随着温度的升高而_增__大__ 热 敏电阻的阻值会随着温度的升高而_减__小_
2）异同点: 金属热电阻化学稳定性好、测量范围大、但是灵敏度差。 热 敏电阻化学稳定性差、测量范围小、但是灵敏度好。
霍尔元件能够把__磁__感__应__强_度__这个磁学量转换为 _电__压_这个电学量
例题5、如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果 用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔 元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证 UH随B的变化情况．以下说法中正确的是 (ABD )
A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近 霍尔元件的工作面时，UH将变大
问题引入
音乐茶杯：茶杯平放桌上时，无声无息，提起茶杯，茶杯边播放 悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。怎么回事
用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐 茶杯受光照强度的控制。
光照变化（光强变化）光照时光敏电阻阻值减小 电路接通，音乐响起。
列举生活中的一些自动控制实例，
遥控器控制电视开关；日光控制路灯的开关 声音强弱控制走廊照明灯开关；自动门安检门等
热敏电阻能够把 温度这个热学量转换成为电阻 这个电学量
3）应用：电阻温度计、报警器等
例题2、如图是一个温度传感器的原理示意图,Rt 是一个热敏电阻器。试说明传感器是如何把温度
值转变为电信号的。
Rt
R
V
思考方向：1、两电阻采取什么连接方式？ 2、转变的电信号应该是哪个电学量？ 3、电压表测的是哪个电阻的电压？
两端的电压U的变化情况是（B ）
A. I 变大，U 变大 B. I 变小，U 变小
C. I 变小，U 变大 D. I 变大，U 变小
a E r
b
A
R2
R1
R3
4、电容式位移传感器
电容器极板
x
电介质板
被测物体
电容式位移传感器示意图
电容式位移传感器能够把物体_位__移__这个力学量 转换为__电_容__这个电学量
现有下列器材：力电转换器、质量为 m0 的砝码、电压表、 滑动变阻器、干电池一个、电键及导线若干、待测物体（可 置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体的测量 m 。 （1）设计一个电路，要求力转换器的输入电压可调，并且使 电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。
音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？
传感器的定义：
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。
传感器的作用：
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。
R增大 上表面拉伸
金各 属贴 梁一 上个 下应 表变 面片
应 变片
自由端受到向下压力
梁发生弯曲
R减小 下表面压缩
例题6某学生为了测量一个物体的质量，找到一个力电转换
器，该转换器的输出电压正比于受压面受到的压力（比例系 数为 k ）如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器 空载时的输出电压为 0 ；而后在其受压面上放上物体，即可 测得与物体的质量成正比的输出电压 U。
A. 改变了湿度 B. 改变了温度
C. 改变了磁场 D. 改变了电容
5.霍尔元件
I
（1）材料：半导体 如：砷化铟
F
N
（2）工作原理图
M
（3）霍尔电压 :
UH
k IB d
EB UH
霍尔元件工作原理图
K为比例系数，称为霍尔系数其大小与元件的材料有关。
一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH 的变化 就与B成正比。因此霍尔元件又称磁敏元件。
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
传感器的工作原理 ：
非电学量 敏感元件 转换器件 转换电路 电学量
常 见 传 感 器
电子秤
机油压力传感器 光电传感器
超声波传感器
离子感烟器 温度传感器
明火探测器 湿度传感器
常见制作传感器的元件
1、干簧管：是一种能够感知磁场的传感器 Nhomakorabea（4）、其他电容式传感器
（1）测定角度θ
动片 θ
（2）测定液面高度h
金属芯线 电介质
定片
导电液体
（3）测定压力F
固定电极
可动电极
（4）测定位移x 极板 电介质
待测压力F
x
极板
例 题 4 随着生活质量的提高，自动干手机已进入
家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的 传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出 ，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作， 是因为 （ D ）
干簧继电器的应用事例： 实验电源的过载保护(无需保险丝)
磁感应强度的变化
簧片的磁化和去磁
电路的通断
防盗报警器
报警器里面用了一个干簧管，干簧管可以感 知磁场而接通或断开电路。
2、光敏电阻
演示实验：将光敏电阻和多用表的欧姆档相连，随着 光照不同，表有何变化？
Ω
（1）随着光照强度的增加，多用表的指针偏角逐 渐变大。表明光敏电阻的电阻率与光照强度有关。 光敏电阻受到光照时电阻会变小
（2）光敏电阻是一种用硫化镉半导体材料做成的， 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。
（3）光敏电阻能够将光学量转化为电阻这个电学 量。
例1、如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，
其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数
器的基本工作原理是（AC ）
A．当有光照射 R1时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
B．在测定地球两极的磁场强弱时， 霍尔元件的工作面应保持水平
C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保 持水平 D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化
6. 力传感器
电子秤
金属梁
形变
转换
（力学量）
电压 （电学量）
机理
应变片
半导体材料
F 越大
R 变化越大
应变片中 I 恒定
输出电 压差大
温度升高或降低导致Rt阻值发生变化，使电路中电流也 发生变化，导致R上的电压也发生改变，因此电压表读 数将会发生变化，从而就将温度的化转变为电信号。
例题3如图是一火警报警的一部分电路示意图。其
中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表
为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感
器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器
C．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
3．热敏电阻和金属热电阻
１）特性：
金属热电阻的阻值会随着温度的升高而_增__大__ 热 敏电阻的阻值会随着温度的升高而_减__小_
2）异同点: 金属热电阻化学稳定性好、测量范围大、但是灵敏度差。 热 敏电阻化学稳定性差、测量范围小、但是灵敏度好。
霍尔元件能够把__磁__感__应__强_度__这个磁学量转换为 _电__压_这个电学量
例题5、如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果 用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔 元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证 UH随B的变化情况．以下说法中正确的是 (ABD )
A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近 霍尔元件的工作面时，UH将变大