传感器及其工作原理(1)VIP专享VIP免费

第六章传感器列举生活中的一些自动控制实例，遥控器控制电视开关日光控制路灯的开关声音强弱控制走廊照明灯开关等自动门等安检门第一节传感器及其工作原理一、什么是传感器（1）什么是传感器？（以干簧管为例引入）（以干簧管为例引入）干簧管可以控制灯的熄灭干簧管可以控制灯的熄灭磁感应强度的变化簧片的磁化和去磁电路的通断干簧继电器的应用事例：干簧继电器的应用事例：实验电源的过载保护实验电源的过载保护((无需保险丝无需保险丝))出示一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提出示一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒。演示：音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？音乐茶杯的工作开关又在哪里？开启的条件是什么？干簧管和音乐茶杯能够感受非电学量并将它按照干簧管和音乐茶杯能够感受非电学量并将它按照一定的规律转化成电学量的一类元件或组件。一定的规律转化成电学量的一类元件或组件。能够感受非电学量并将它按照一定的规律转化能够感受非电学量并将它按照一定的规律转化成电学量的一类元件或组件。成电学量的一类元件或组件。用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐用书挡住底部（不与底部接触），音乐停止，可见音乐茶杯受光照强度的控制。茶杯受光照强度的控制。光照变化（光强变化）光照变化（光强变化）光照时光敏电阻阻值减小光照时光敏电阻阻值减小电路接通，音乐响起。电路接通，音乐响起。传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。传感器的定义：（2）传感器的作用是什么？传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制。非电学量→传感器→电学量角度位移速度压力温度湿度声强光照传感器电压电流电阻电容非电学量非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量电学量（3）传感器的工作原理二、常见制作传感器的元件1、干簧管：是一种能够感知磁场的传感器根据演示实验并结合教材P57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？（4）如下图所示，随着光照强度的增加，多用表的指针将如何偏转？2、光敏电阻Ω演示实验：将光敏电阻和多用表的欧姆档相连，随着光照不同，表有何变化？（1）光敏电阻的电阻率与光照强度有关。（2）光敏电阻受到光照时电阻会变小。硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照增强，载流子增多，导电性能变好。（3）光敏电阻能够将光学量转化为电阻这个电学量。（4）随着光照强度的增加，多用表的指针偏角逐渐变大。光敏电阻工作原理：光照增强半导体材料中的载流子（自由电子光照增强半导体材料中的载流子（自由电子和空穴）浓度增加材料的电阻率减小和空穴）浓度增加材料的电阻率减小三．热敏电阻和金属热电阻根据演示实验并结合教材58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？（4）随着热水倒入多少的不同，欧姆表有何变化？随着热水倒入多少的不同，欧姆表有何变化？演示实验：将热敏电阻和多用表的欧姆档相连，把热敏电阻放到剩水的杯中，向杯里倒入热水，（1）金属导体与半导体材料的导电性能与温度的变化关系不相同。金属导体的导电性能随温度升高而降低半导体材料的导电性能随温度升高而变好（2）热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度较差。（3）热敏电阻和金属热电阻能够将温度这个热学量转化电阻量这个电学量。（4）随着水温升高，多用表的指针偏角逐渐变大热敏电阻和金属热电阻的温度曲线。电容式传感器能够把位移这个力学量转化为电容这个电学量。插入电介质，电容...