课件15张PPT。6.1传感器及其工作原理第六章 传感器生活中你所熟悉的传感器？生活中你所熟悉的传感器？1、什么是传感器？2、传感器的作用？电压、电流等电学量，或转化为电路的通断力、温度、光、声、化学成分等非电学量一、光敏电阻光照越强，电阻越小光信息电信息【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（ ）
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
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A C二、半导体热敏电阻温度越大，电阻越小热信息电信息【例2】AB中可能接了定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件中的一个。
1、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是________
2、用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是________
3、先置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化；再用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是_______热敏电阻定值电阻光敏电阻阅读书本P54，回答问题：
金属热电阻R随温度T的变化与
半导体热敏电阻一样吗？温度越大，金属热电阻越大温度越大，半导体热敏电阻越小温度越大，金属热电阻越大温度越大，半导体热敏电阻越小三、霍耳元件工作原理：霍耳效应磁信息电信息【例3】霍尔效应：有电流 I 流过长方体金属块，金属块高度为d，宽为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？四、电容式传感器 力信息电信息（1）测定角度θ改变S（2）测定液面高度h改变S（3）测定压力F改变d（4）测定位移x 改变εr课件25张PPT。6.2 传感器的应用（一）传感器应用的一般模式：一.力电传感器的应用——电子秤阅读教材，思考并回答问题：（1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？ 应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量（3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？（2）简述力传感器的工作原理。练习.关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是 （ ）
A.应变片是由多用半导体材料制成。
B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小。
C.传感器输出的是应变片上的电压
D.外力越大，输出的电压差值也越大。A B D二. 声传感器的应用——话筒 二. 声传感器的应用——话筒 声电传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感器 常见的动圈式话筒和电容式话筒都是声电传感器。动圈式话筒的工作原理 膜片接收到声波后引起振动，连接在膜片上的线圈随着一起振动，线圈在永磁体的磁场里振动从而产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，振幅和频率的变化都由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。优点：结实耐用，实用，方便电磁感应现象电容式话筒的工作原理 利用电容器充放电形成的充放电电流。薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电．当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同的电压．优点：保真度好。驻极体话筒的工作原理 驻极体话筒的原理同电容式话筒，只是其内部感受声波的是驻极体塑料薄膜．优点：体积小，重量轻，价格便宜，灵敏度高，工作电压低。练习：（2003上海试题）唱卡拉OK用的话筒，内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是 ( )
A 该传感器是根据电流的磁效应工作的
B 该传感器是根据电磁感应原理工作的。
C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势B
练习：如图是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其它量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是容器两板间的（ ）
（A）距离变化。 （B）正对面积变化
（C）介质变化 （D）电压变化A三．温度传感器的应用——电熨斗 常温下两触点分离。温度升高，两种金属膨胀性能不同，双金属片形状发生变化，使触点接触。双金属片温度传感器：电熨斗双金属片温度传感器的作用:控制电路的通断.P57思考与讨论思考与讨论：（1）常温下，上、下触点应是接触的还是
分离的？当温度过高时，双金属片将怎样起作用？
（2）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设
定不同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？（1）常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热．温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用．
（2）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制在不同温度的目的．课本问题与练习1、（1）冰箱内温度较高时，密封系统中的压强增大，盆体膨胀，膜盒3通过小柱体带动弹簧片4，使动触点5与静触点6接触，控制压缩机自动开始工作，而在达到设定的低温时拉簧带动弹簧片4将触点5、6断开，使压缩机停止工作．（2）凸轮逆时针转动会加大连杆9对弹簧7的拉力，该拉力与弹性膜盒3共同控制弹簧片4的运动，故弹簧7上弹力的变化会改变设定的温度．课本问题与练习2．该同学设计的电路在原理上可行，当滑动片P在滑动变阻器中央时P、Q等势，电压表指针指中央零点． 这个装置可以同时测出加速度大小和方向，大小可通过电压表示数大小表示，方向可通过偏转方向判定． 当物体具有图示方向的加速度a时，滑块向左移，则变阻器右端电阻大，故电流流过滑动变阻器时电势降落大，则Q点电势高于P点，则指针应向零点左侧偏转．课本问题与练习（1）A、B端
（2）由图甲知，t=100℃时R=50Ω，则继电器电路中电流在100℃时，，其中为继电器的电阻。
代入数据解得，练习、 如图所示是一种热敏电阻（PTC元件）的电阻R随温度t变化的关系图线，这种元件具有发热、控温双重功能．常见的电热灭蚊器中就使用这种元件来加温并控制温度．如果将该元件接到220V恒定电压下，则
A．通电后，其电功率先增大后减小。
B．通电后，其电功率先减小后增大
C．当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1不变
D．当其发热功率等于散热功率时，温度保持在t1 到t2之间的某一值不变。AD 练习、（2003上海考题）演示位移传感器的工作原理如右图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是 ( )
A. 物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B. 物体M运动时，电压表的示数会发生变化。
C. 物体M不动时，电路中没有电流
D. 物体M不动时，电压表没有示数B 用如图示的电磁继电器设计一个由光敏电阻来控制路灯的实验电路。要求是：光暗时灯亮，光亮时灯灭。可供选择的器材如下：光敏电阻、小灯泡、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。解：光敏电阻受到光照射时电阻变小 ，将光敏电阻、小灯泡、学生用电源、滑动变阻器、开关串联接入继电器的a、b端，如图示：将交流电源与路灯接入c、e之间。 光暗时光敏电阻值大，ab间电流小，磁性弱，ce处于闭合，灯亮。
光亮时，光敏电阻值小， ab间电流大，磁性强，吸住衔铁，电路ce处断开，灯灭。课件16张PPT。传感器的应用实验1、晶体管
①?普通二极管
具有__________导电性，在电子电路中有多种运用，在用多用电表欧姆档测量二极管的正向导通电阻时，黑表笔应接二极管的_____极，若发现阻值较大，则与黑表笔接触的是二极管的_____极。 单向正负②发光二极管
除了具有单向导电性外，导电时还能发光，用磷镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将_____能转化为______能。 电光P66实验：
思考：正向导通电压多少？实验中为何要串一电阻R？正向导通电压大于1.8V
允许通过的电流低于10mA③晶体三极管
（１）晶体三极管能够把微弱的信号________。常用的三极管是用_____和_____制成的，它有三个极，分别为________，_______，______
（２）传感器输出的电流或电压很______，用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。三极管的放大作用表现为_____的电流对_______的电流起了控制作用。
放大硅锗发射极e基极b集电极c微弱基极b集电极c试判断下列各是什么门电路的真值表？各有何特点？与门或门非门什么是电平？电平：在电子技术中，习惯上常用“电平”来描述逻辑电路的输入端和输出端的状态。其实，电平指的是某个端点与“地”之间的电压，或者说，如果以接地端的电势为零，那么电平表示的是某个端点的电势。2、斯密特触发器是具有特殊功能的非门。其有何特点？输入1.6V(高电平)，输出0.25V(低电平)
输入0.8V(低电平)，输出3.4V(高电平)实验1、光控开关工作原理 发光二极管:斯密特触发器:单向导电性; 发光当输入端电压上升到某值(1.6V),输出端突然由高电平跳到低电平(0.25V)当输入端电压下降到某值(0.8V),输出端突然由低电平跳到高电平(3.4V)白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端 A的电压上升到某个值（1.6V），输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光（相当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的． 思:要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？ 大电磁继电器的工作原理 当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路．控制电路的工作原理 天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端 Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭．实验2.温度报警器其工作原理: 常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，Rl的阻值不同，则报警温度不同． 怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？ 应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高．【例1】现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图所示，试设计一个温控电路．要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程．热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路 工作过程：闭合S当温度低于设计值时热敏电阻阻值大，通过电磁继电器电流不能使它工作，K接通电炉丝加热．当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热．当温度低于设计值，又重复前述过程．南京2009届高校毕业生招聘会 11月20日招聘现场 招聘现场
