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自动水龙头,自动干手机,6.1传感器及其工作原理,原理:当磁铁靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通,所以干簧管能起到开关的作用!,一、什么是传感器?,2、传感器的作用?,电压、电流等电学量,或转化为电路的通断,力、温度、光、声、化学成分等非电学量,转化,1、定义:,二、常用的传感器元件,1、光敏电阻,光照越强,电阻越小,(半导体材料),怎样解释?,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,电阻会变小。,规律:,例1.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,BD,2、金属热电阻和热敏电阻,金属热电阻:,规律:温度越高,电阻越大,热敏电阻:,规律:,温度越大,电阻越小,(半导体材料),优缺点:热敏电阻灵敏度高, 但化学稳定性较差,测量范围较小,优缺点:金属热电阻的化学稳定性较好,测量范围较大,但灵敏度交差。,例2、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( ),A.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,3、电容式传感器,(1)测定角度:,(2)测定液面高度h:,(3)测定压力F:,(4)测定位移x:,例3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( ) A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不发生变化,BC,4、霍尔元件,一个霍尔元件的d和k为定值,再保持I恒定,则UK的变化就与B成正比,工作原理:霍耳效应,【例3】霍尔效应:有电流 I 流过长方体金属块,金属块高度为d,宽为b,有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里,试问金属块上、下表面哪面电势高?电势差是多少?,1、传感器的概念,小 结,2、传感器的工作原理:,3、敏感元件: (1)光敏电阻 (光电传感器) (2)热敏电阻和热电阻 ( 温度传感器) (3)电容式传感器 (位移传感器) (4)霍尔元件 (磁传感器),非电学量,敏感元件,转换器件,转换电路,电学量,【勇气号】,
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