第六章 传感器[基本概念与基本规律]一、传感器及其工作原理1、传感器：传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。2、传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换为电信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。常见的传感器有：力传感器、气敏传感器、超声波传感器、超声波传感器、磁敏传感器3、 常见传感器元件：（1）光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，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，导电性能变好，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。它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。（2）金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大，用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。它能用把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而升高或降低。与热敏电阻相比，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。（3）电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量。拓展：分析下列传感器的工作原理：４、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 学量如图，霍尔元件是在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作 4 个电极E、F、M、N 而成。若在 E、F 间通入恒定的电流 I，同时外加与薄片垂直的匀强磁场 B，薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下发生偏转，使 M、N 间出现电压 UH。这个电压叫霍尔电压，其决定式为。式中为薄片的厚度， 为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关推导：用心 爱心 专心 115号编辑HUEFMNIB二、传感器的应用实例1、力传感器的应用-----电子秤（1）电子秤理有应变片、电压放大器、模数转换器微处理器和数字显示器等器件.电阻应变片受到力的作用时 ,它的阻值会发生变化,把应变片放在合适的电路中,他能够把物体物体的形变这个力学量转换为电压这个电学量,因而电子秤是力传感器的应用.（2）工作原理:如图所示,弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片,在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩, 上表面应变片的电阻变大，下表面应变片的电阻变小。F越大, 弯曲形变越大, 应变片的阻值变化就...
