传感器复习重点

一、传感器简介1、什么是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。干簧管：一种能感知磁场的传感器光敏电阻实物图1、光敏电阻二、制作传感器的常用元器件光敏电阻对光敏感。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：2、热敏电阻热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_____，具有负温度系数。热敏电阻R-T关系示意图（1）材料：半导体RTo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RTO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、霍尔元件（1）材料：半导体如：砷化铟（2）工作原理图dkUHIB（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NMFBEIUH返回如何证明？dkUHIB图丙：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电容式位移传感器示意图被测物体x电容器极板电介质板传感器应用实例应变片发生形变时其电阻随之发生变化，在恒定电流下，应变片是把形变（几何量）转换为电压（电学量）的元件。一、力传感器的应用——电子秤金属梁U1U2形变（力学量）电压（电学量）转换1、动圈式话筒：膜片在声波下振动，使得与膜片相连的线圈中产生周期性变化的感应电流。二、声传感器的应用——话筒2、电容式话筒：金属膜片M和固定电极N形成一个电容器,M在声波作用下振动,电容器的电容作周期性变化，电阻R两端的电压也做相应的周期性变化。传感器应用实例绝缘支架常温下两触点分离。温度升高，两种金属膨胀性能不同，双金属片形状发生变化，使触点接触。三、温度传感器的应用——电熨斗传感器应用实例双金属片温度传感器：电烫斗的构造思考与讨论：常温下两触点是接触还是分离？如何用调温旋钮升高或降低电烫斗工作温度？M四、温度传感器的应用——冰箱温度控制器4、弹簧片1、测温泡2、细管3、弹性金属盒5、动触点6、静触点7、拉杆8、凸轮9、连杆思考与讨论：1、为什么温度较高时压缩机自动工作，达到设定低温后就自动停止工作？2、凸轮为什么可以改变设定的温度？氯甲烷及它的蒸气感温铁氧体的“居里点”：感温铁氧体在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”。四、温度传感器的应用——电饭锅电饭锅的构造思考与讨论：●开始做饭时为什么要压下开关按钮？●若用电饭锅烧水，水在沸腾以后是否会自动断电？传感器应用实例六、光传感器的应用——鼠标器鼠标中的红外接收管就是光传感器。鼠标移动时，滚球带动x、y方向两个码盘转动，红外管接收到一个个红外线脉冲。计算机分别统计x、y两个方向上的脉冲信号，就能确定鼠标的位置。七、光传感器的应用——火灾报警器光电三极管是烟雾火警报警器中的光传感器。平时，发光二极管发出的光被不透明挡板挡住。当有烟雾时，烟雾对光有散射作用，光电三极管接收到散射光，电阻变小，使报警电路工作。传感器应用实例五、恒温箱温控器思考与讨论：1、应该把恒温箱中的加热器接在A、B还是C、D之间呢？2、要使箱内温度保持100℃，可变电阻R′值应调节多大？如图所示，当光敏电阻RG受到光照时，阻值______，非门输入端A出现_____电平，输出端Y出现______电平（填“高”或“低”），发光二极管LED_____发光（填“能”或“不能”），当把光遮住时，RG阻值增大，输入端A出现____电平，Y端是_____电平（填“高”或“低”），二极管____发光（填“能”或“不能”，）达到路灯白天不亮晚上亮的目的。要使光敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应该把R1的阻值调大些还是调小些__________.某学生为了测量一个物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个，开关及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）．请完成对该物体质量的测量：（1）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调。并且使调节范围尽可能大，画出这一完整的电路（包括力电转换器在内）（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．