傳感器及其工作原理

1、一、什么是傳感器一、什么是傳感器閱讀課本思考問題：閱讀課本思考問題：（1 1）什么是傳感器？）什么是傳感器？（2 2）傳感器的作用是什么？）傳感器的作用是什么？傳感器是指這樣一類元件：它能夠感知諸傳感器是指這樣一類元件：它能夠感知諸如如力、溫度、光、聲、化學成分力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，等非電學量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流電壓、電流等等電學量，或轉(zhuǎn)化為電學量，或轉(zhuǎn)化為電路的通斷電路的通斷傳感器的作用是把非電學量轉(zhuǎn)化為電學量傳感器的作用是把非電學量轉(zhuǎn)化為電學量或電路的通斷，從而實現(xiàn)很方便地或電路的通斷，從而實現(xiàn)很方便地測量、傳輸、測量、傳輸、

2、處理和控制處理和控制 非 電 學 量非 電 學 量 傳 感 器傳 感 器 電 學 量電 學 量 角度角度位移位移速度速度壓力壓力溫度溫度濕度濕度聲強聲強光照光照傳 感 器傳 感 器電壓電壓電流電流電阻電阻電容電容一、什么是傳感器一、什么是傳感器閱讀課本，思考問題：閱讀課本，思考問題：（1 1）光敏電阻的電阻率與什么有關？）光敏電阻的電阻率與什么有關？（2 2）光敏電阻受到光照時會發(fā)生什么變化？怎樣）光敏電阻受到光照時會發(fā)生什么變化？怎樣解釋？解釋？（3 3）光敏電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)化為什么量？）光敏電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)化為什么量？光敏電阻的光敏電阻的電阻率與光照強度有關電阻率與光照強度有關。光敏電

3、阻受到光敏電阻受到光照時電阻會變小光照時電阻會變小. .硫化鎘是一硫化鎘是一種半導體材料種半導體材料, ,無光照時無光照時, ,載流子極少載流子極少, ,導電性能不導電性能不好好; ;隨著隨著光照增強光照增強, ,載流子增多載流子增多, ,導電性能變好導電性能變好光敏電阻能夠?qū)⒐饷綦娮枘軌驅(qū)⒐鈱W量光學量轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電阻電阻這個電學量這個電學量二、光敏電阻二、光敏電阻閱讀課本，思考問題：閱讀課本，思考問題：三熱敏電阻和金屬熱電阻三熱敏電阻和金屬熱電阻（1 1）金屬導體與半導體材料的導電性能與溫度）金屬導體與半導體材料的導電性能與溫度的變化關系是否相同？的變化關系是否相同？（2 2）熱敏電阻和金屬

4、熱電阻各有哪些優(yōu)缺點？）熱敏電阻和金屬熱電阻各有哪些優(yōu)缺點？（3 3）熱敏電阻和金屬熱電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)化為）熱敏電阻和金屬熱電阻能夠?qū)⑹裁戳哭D(zhuǎn)化為什么量？什么量？不相同不相同金屬導體的導電性能隨溫度升高而降低金屬導體的導電性能隨溫度升高而降低半導體材料的導電性能隨溫度升高而變好半導體材料的導電性能隨溫度升高而變好熱敏電阻熱敏電阻靈敏度高靈敏度高, ,但但化學穩(wěn)定性較差化學穩(wěn)定性較差, ,測測量范圍較小量范圍較小; ;金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性較好金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性較好, ,測測量范圍較大量范圍較大, ,但靈敏度較差但靈敏度較差將將熱學量熱學量( (溫度溫度) )轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電阻電阻這個電學量

5、這個電學量電容式傳感器能夠把電容式傳感器能夠把位移位移這個力學量這個力學量轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電容電容這個電學量。這個電學量。 插入電介質(zhì)，電容增大插入電介質(zhì)，電容增大nqdIBUH 一個確定的霍爾元件的一個確定的霍爾元件的d d、k k為定值，再為定值，再保持保持I I不變，則不變，則U UH H的變化就與的變化就與B B成正比。這樣，成正比。這樣，霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)化霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學量。為電壓這個電學量。四霍爾元件四霍爾元件課堂練習課堂練習如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中其中R R1 1為光敏電阻

6、，為光敏電阻，R R2 2為定值電阻此光電計數(shù)為定值電阻此光電計數(shù)器的基本工作原理是（器的基本工作原理是（ ）A A當有光照射當有光照射R R1 1時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓B B當有光照射當有光照射R R1 1時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓C C信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次D D信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將這有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將這三只元件分別接入如圖所示電路中的三只元件分別接入如圖所示電

7、路中的A A、B B兩點后，用黑兩點后，用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，紙包住元件或者把元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）課堂練習課堂練習A A置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是熱敏電阻較大，這只元件一定是熱敏電阻B B置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件一定是定值電阻化，這只元件一定是定值電阻C C用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較