传感器及其工作原理资料.ppt

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1、6.1传感器及其工作原理思考：（1）什么是传感器？（2）传感器的原理是什么？（3）传感器的优点是什么？阅读教材第52页3分钟一、传感器1、定义:指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、声、光、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、电阻、电容等电学量或转换为电路的通断。（能将非电学量转化成电学量的元件）2、工作原理：非电学量敏感元件转换电路电学量传感器3、优点:把非电学量转换为电学量以后,可以很方便的进行测量、处理和控制。阅读教材53页的内容，思考以下问题(3分钟)（1）光敏电阻的电阻率与什么有关

2、？（2）光敏电阻受到光照时会发生什么变化？怎样解释？二、敏感元件1、光敏电阻2．原因：光敏电阻由半导体材料制成，无光照时，载流子___，导电性能___；随着光照的增强，载流子______，导电性______．3．作用：把__________这个光学量转换为______这个电学量．1．特点：电阻值随光照增强而_____．减小少差增多增强光照强度电阻1、光敏电阻例1.如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（）返回A．电压表的示数增大B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路

3、端电压增大例1.如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（）返回ABCA．电压表的示数增大B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大例2.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AR1R2信号处理系统例2.如图所示为光敏电阻自动

4、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（）AR1R2信号处理系统BDA．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阅读教材54页有关内容，思考问题（3分钟）（1）热敏电阻和金属热电阻的导电性能与温度的变化有什么关系？（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？2、热敏电阻和金属热电阻2、热敏电阻和金属热电

5、阻热敏电阻金属热电阻特点制作材料优点作用半导体金属灵敏度高化学稳定性高，测温范围大将温度这个热学量转换为电阻这个电学量TT热敏电阻和金属热电阻的R-T图象：t例3、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（）ABA.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

6、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AC阅读教材55页的内容，思考问题：（1）霍尔元件的结构？（2）霍尔元件的工作原理？（3）霍尔电压。（4）霍尔元件的作用？3、霍尔元件（5分钟）1）．结构：NMFBEIUH在一个很小的矩形半导体薄片上，制作4个电极E、F、M、N,就成为一个霍尔元件．E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B时,薄片中的载流子就在______力作用下,向着与______和______都垂直的方向运动，使M、N间出现______．磁场磁场电流

7、电压2）、原理：3）．霍尔电压：UH＝______，d为薄片厚度，k为霍尔系数．一个霍尔元件的d、k为定值，若保持I恒定，则UH就与B成______．4）．作用：把____________这个磁学量转换为_____这个电学量．正比磁感应强度电压阅读教材P54的内容，思考问题（2分钟）（1）平行板电容器的电容决定式？（2）电介质板的位移变化对电容有何影响？（3）这样的电容传感器能够将什么量转化为什么量？填写下表（教材56页）。传感器名称输入的物理量输出的物理量电容式位移传感器4、电容式位移传感器位移电容待测压力F固定电极

8、膜片电极例4．传感器是一种采集信号的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么（）BCA．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容将增大C．若电流计有示数，则压力F发生变化D．若电流计有示数，则压力F不发生