课件13张PPT。第六章 传感器第1节
传感器及其工作原理1一 、传感器简介 传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等________,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等_______,或转换为电路的通断。 1.什么是传感器非电学量电学量2.分类 它一般可分为光敏、热敏、声音(话筒)、力学、电磁、生物等类元件。 温度传感器明火探测器离子感烟器1、光敏电阻二、制作传感器的常用元器件点击放大光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时,电阻的大小也随着改变。一般随着光照强度的增大电阻值______。(2)材料:制作光敏电阻的材料一般为半导体。如:硫化镉减小(3)半导体的导电原理:半导体靠其中的________(自由电子和空穴)来导电载流子光敏电阻能够把光照强弱这个___________转换为电阻这个电学量光学量(1)特性:例.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计数一次
D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次【解析】当光照射到光敏电阻R1上时,R1电阻减小,电路中电流增大.R2两端电压升高,信号处理系统得到高电压,计数器每由高电压转到低电压,就计一个数,从而达到自动计数目的,由以上分析选项A、C正确.【特别提示】光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.返回课件14张PPT。第六章 传感器第1节
传感器及其工作原理22、热敏电阻 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_____. 热敏电阻R-T关系示意图 (1)材料:半导体减小(2)特性:3、金属热电阻(2)特性:金属热电阻的阻值会随着温度的升高而______,具有正温度系数(1)材料:金属热电阻是用金属做成的金属热电阻R-T关系示意图热敏电阻和金属热电阻能够把 _____这个热学量转换成为电阻这个电学量增大温度4、电容式位移传感器电容式位移传感器能够把物体_____这个力学量转换为_____这个电学量位移电容5、霍尔元件(1)材料:半导体
如:砷化铟(2)工作原理图(3)霍尔电压: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。霍尔元件能够把___________这个磁学量转换为____这个电学量磁感应强度电压例1 :有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后,用黑纸包住元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法正确的是( )A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻
B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻
C.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻
D.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻答案[ ]AC例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( )
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 B练习:
1、传感器能感受一些_______量,并把它们按一定的规律转化为______量,就可以方便的测量、传输、处理、控制。
2、常见的将光学信号转化为电信号的传感元件是_________,当光照射它时,它的导电性能______。
非电学电学光敏电阻增加练习:
3、霍尔元件能转换哪两个量 ( )
A.把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
B.把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
C.把力换为电压这个电学量
D.把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
B4、火灾报警器使用的是( )
A.光传感器 B.温度传感器
C.红外线传感器 D.超声波传感器
5、如图所示是测定位移X 的电容式传感器,其工作原理是哪个量的变化造成其电容的变化( )
A.电介质进入极板的长度 B.两极板间距离
C.两极板正对面积
D.极板所带电量BA1、传感器的概念小结:2、传感器的工作原理:3、敏感元件:
(1)光敏电阻 (光电传感器)
(2)热敏电阻和热电阻 ( 温度传感器)
(3)电容式传感器 (位移传感器)
(4)霍尔元件 (磁传感器)非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量问题与练习P54