传感器及其工作原理课件
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固定电极
膜片电极
待测压力F
再见
（2）热敏电阻 温度 电阻
（温度传感器）
（3）霍尔元件 磁感应强度 电压 （磁传感器）
（4）电容器 力学量 电容 （位移传感器）
1.如图所示，R1、R2为定值电阻，L是 小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强
度增大时，（ ABC）
A．电压表的示数增大
B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大
D．电路的路端电压增大
3.传感器是一种采集信号的重要器件，如图 是一种测定压力的电容式传感器，当待测压 力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变 化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接
成闭合电路，那么（ BC ）
A．当F向上压膜片电极时，电容将减小 B．当F向上压膜片电极时，电容将增大 C．若电流计有示数，则压力F发生变化 D．若电流计有示数，则压力F不发生变化
第六章 传感器
传感器在生活中的应用
电这饭一锅 切，都要归功于现自代动传门感器技术的 发展与应用。在信息技术高速发展、电子计 算机广泛应用的今天，传感器发挥着越来越 重要的作用。
摄像机
演示实验
磁信号 电路的通断
阅读教材第52页2、3段，思考： （1）什么是传感器？ （2）传感器的作用是什么？
一、传感器
－ －
N－
＋ ＋ ＋
－ － －
＋
＋M
＋
E
B
UH 返回
演示视频
霍尔电压：
IB
UH k d
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。
磁感应强度 电压
1、传感器：
小结
1）概念：
非电学量
转换为
电学量
2）原理： 非电学量
2、敏感元件：
敏感元件 转换电路
电学量
（1）光敏电阻 光学量 电阻 （光电传感器）
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
（4）测定位移x：
极板
可动电极
电介质
待测压力
x
极板
F 力学量
电容
4、霍尔元件
思考：
1.当电流方向与磁场方向垂直时，在什么方 向上出现了电势差？试分析原因。
2.电势差值与哪些因素有关？试推导其值大 小?
工作原理
I
F
a E r
b
A
R1
R3
R2
解析：当R2处出现火情时，该处温度升高。 R2 为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小， 由全电路的欧姆定律可知，路端电压减小，
该电阻两端电压减小，故R3两端电压减小， 所以电流表示数减小。即U减小，I减小。
a
E r
b
A
R1
R3
R2
提示：掌握各种元件的特性和闭合 电路的动态分析是解题的关键
2.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
2、热电阻与热敏电阻
<1>金属热电阻：
演示实验
材料：金属热电阻是用金属做成的
规律：电阻随温度的升高而增大。
R
热学量（温度） 电阻
O
T
金属热电阻R-T关系示意图
2、热电阻与热敏电阻
<2>热敏电阻： 材料：半导体
演示实验
规律：电阻随温度的
R
升高而减小。
热学量（温度） 电阻
思考：生活中哪些地方 用到热敏电阻?
o
T
热敏电阻R-T关系示意图
应用：火灾报警器
3、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
原理：利用运动物体附带的电介质板在电容器 内部插入的多少来改变电容器的电容
力学量(位移) 电容
思考：下图各个电容器传感器各是哪种
ห้องสมุดไป่ตู้
形式的传感器？说明它们的工作原理。
（1）测定角度θ：
1、定义：
传感器是把非电学量(如位移、速
度、力、磁感应强度、温度、光、声等)按一定的规
律转换为电学量(如电压、电流、电阻、电 容等)的元器件.
2、工作原理：
物理信息 化学信息
敏传转 感 感 换
元电
电 学
生物信息
件器路
量
3、特点（优点）：
易感知、易测量、易控制
各种传感器
酒精测试仪
二、敏感元件
1、光敏电阻
阅读教材53页的内容，思考问题： （1）光敏电阻的电阻率与什么有关？ （2）光敏电阻受到光照时会发生什么 变化？怎样解释？ （3）光敏电阻能够将什么量转化为什 么量？
1、光敏电阻
材料：半导体（硫化镉）
（1）特性： 光敏电阻对光敏感。
演示实验
实验现象：
光照情况z 电阻阻值
受光表面暴露 受光表面遮住
电阻小
电阻大
结论：一般随着光照强度的增大电阻
值减小。
光学量(光照强度) 电阻
（2）半导体的导电原理： 半导体靠其中的载流子（自由电子和空穴）来
导电。无光照射时，载流子极少，导电性性能不好； 随着光照的增强，载流子增多，导电性性能变好。
思考：生活中哪 些地方用到光敏 电阻？
2、热电阻与热敏电阻
阅读教材54页有关内容，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？ （2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些 优缺点？ （3）热敏电阻和金属热电阻能够将什 么量转化为什么量？
膜片电极
待测压力F
再见
（2）热敏电阻 温度 电阻
（温度传感器）
（3）霍尔元件 磁感应强度 电压 （磁传感器）
（4）电容器 力学量 电容 （位移传感器）
1.如图所示，R1、R2为定值电阻，L是 小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强
度增大时，（ ABC）
A．电压表的示数增大
B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大
D．电路的路端电压增大
3.传感器是一种采集信号的重要器件，如图 是一种测定压力的电容式传感器，当待测压 力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变 化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接
成闭合电路，那么（ BC ）
A．当F向上压膜片电极时，电容将减小 B．当F向上压膜片电极时，电容将增大 C．若电流计有示数，则压力F发生变化 D．若电流计有示数，则压力F不发生变化
第六章 传感器
传感器在生活中的应用
电这饭一锅 切，都要归功于现自代动传门感器技术的 发展与应用。在信息技术高速发展、电子计 算机广泛应用的今天，传感器发挥着越来越 重要的作用。
摄像机
演示实验
磁信号 电路的通断
阅读教材第52页2、3段，思考： （1）什么是传感器？ （2）传感器的作用是什么？
一、传感器
－ －
N－
＋ ＋ ＋
－ － －
＋
＋M
＋
E
B
UH 返回
演示视频
霍尔电压：
IB
UH k d
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。
磁感应强度 电压
1、传感器：
小结
1）概念：
非电学量
转换为
电学量
2）原理： 非电学量
2、敏感元件：
敏感元件 转换电路
电学量
（1）光敏电阻 光学量 电阻 （光电传感器）
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
（4）测定位移x：
极板
可动电极
电介质
待测压力
x
极板
F 力学量
电容
4、霍尔元件
思考：
1.当电流方向与磁场方向垂直时，在什么方 向上出现了电势差？试分析原因。
2.电势差值与哪些因素有关？试推导其值大 小?
工作原理
I
F
a E r
b
A
R1
R3
R2
解析：当R2处出现火情时，该处温度升高。 R2 为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小， 由全电路的欧姆定律可知，路端电压减小，
该电阻两端电压减小，故R3两端电压减小， 所以电流表示数减小。即U减小，I减小。
a
E r
b
A
R1
R3
R2
提示：掌握各种元件的特性和闭合 电路的动态分析是解题的关键
2.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
2、热电阻与热敏电阻
<1>金属热电阻：
演示实验
材料：金属热电阻是用金属做成的
规律：电阻随温度的升高而增大。
R
热学量（温度） 电阻
O
T
金属热电阻R-T关系示意图
2、热电阻与热敏电阻
<2>热敏电阻： 材料：半导体
演示实验
规律：电阻随温度的
R
升高而减小。
热学量（温度） 电阻
思考：生活中哪些地方 用到热敏电阻?
o
T
热敏电阻R-T关系示意图
应用：火灾报警器
3、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
原理：利用运动物体附带的电介质板在电容器 内部插入的多少来改变电容器的电容
力学量(位移) 电容
思考：下图各个电容器传感器各是哪种
ห้องสมุดไป่ตู้
形式的传感器？说明它们的工作原理。
（1）测定角度θ：
1、定义：
传感器是把非电学量(如位移、速
度、力、磁感应强度、温度、光、声等)按一定的规
律转换为电学量(如电压、电流、电阻、电 容等)的元器件.
2、工作原理：
物理信息 化学信息
敏传转 感 感 换
元电
电 学
生物信息
件器路
量
3、特点（优点）：
易感知、易测量、易控制
各种传感器
酒精测试仪
二、敏感元件
1、光敏电阻
阅读教材53页的内容，思考问题： （1）光敏电阻的电阻率与什么有关？ （2）光敏电阻受到光照时会发生什么 变化？怎样解释？ （3）光敏电阻能够将什么量转化为什 么量？
1、光敏电阻
材料：半导体（硫化镉）
（1）特性： 光敏电阻对光敏感。
演示实验
实验现象：
光照情况z 电阻阻值
受光表面暴露 受光表面遮住
电阻小
电阻大
结论：一般随着光照强度的增大电阻
值减小。
光学量(光照强度) 电阻
（2）半导体的导电原理： 半导体靠其中的载流子（自由电子和空穴）来
导电。无光照射时，载流子极少，导电性性能不好； 随着光照的增强，载流子增多，导电性性能变好。
思考：生活中哪 些地方用到光敏 电阻？
2、热电阻与热敏电阻
阅读教材54页有关内容，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？ （2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些 优缺点？ （3）热敏电阻和金属热电阻能够将什 么量转化为什么量？