第 1 节 传感器及其工作原理1
传感器按照一定的规律把非电学量转化为电学量,可以很方便地进行测量、传输、处理和控制
2.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
3.热敏电阻和金属热电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
4.电容式位移传感器能把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量
5.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
一、传感器1.传感器的定义能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量(通常是电压、电流等电学量),或转换为电路的通断的元件
2.非电学量转换为电学量的意义把非电学量转换为电学量,可以方便地进行测量、传输、处理和控制
二、光敏电阻1.特点光照越强,电阻越小
2.原因无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性变好
3.作用把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
三、热敏电阻和金属热电阻图 6111.热敏电阻热敏电阻由半导体材料制成,其电阻值随温度的变化明显,温度升高电阻减小,如图611 所示为某一热敏电阻的电阻值随温度变化的特性曲线
图 6122.金属热电阻有些金属的电阻率随温度的升高而增大,这样的电阻也可以制作温度传感器,称为热电阻,如图 612 所示为某金属导线电阻的温度特性曲线
四、霍尔元件1.霍尔元件图 613如图 613 所示,在一个很小的矩形半导体(例如砷化铟)薄片上,制作四个电极E、F、M、N,它就成为一个霍尔元件
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
2.霍尔电压 UH=k(1)其中 d 为薄片的厚度,k 为霍尔系数,其大小与薄片的材料有关
(2)一个霍尔元件的厚度 d、霍尔系数 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
1.自主思考——判一判(1)