3 传感器的应用 （二）一、温度传感器的应用一、温度传感器的应用电饭锅电饭锅阅读教材阅读教材 65页页1 温度传感器的主要元件是什么？温度传感器的主要元件是什么？ 感温铁氧体感温铁氧体 2 感温铁氧体的组成物质是什么？感温铁氧体的组成物质是什么？ 氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成 3 感温铁氧体有何特点？什么是感温铁氧体有何特点？什么是“居里点居里点”？ 常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，温度达到约温度达到约103，失去铁磁性，失去铁磁性 居里点，又称居里温度，即指居里点，又称居里温度，即指103。 电饭锅的构造电饭锅的构造1 开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。2 水沸腾后，锅内大致保持水沸腾后，锅内大致保持100不变。不变。 3 饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至升至“居里点居里点103”时，感温磁体失去铁磁性，在弹时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热而停止加热 思考与讨论思考与讨论:4 如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持100不不变，温度低于变，温度低于“居里点居里点103”，电饭锅不能自动断电。，电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到只有水烧干后，温度升高到103才能自动断电。才能自动断电。连贯地叙述电饭锅的工作过程连贯地叙述电饭锅的工作过程 ? 开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持100不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至度升至“居里点居里点103”时，感温磁体失去铁磁性，在时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热从而停止加热 如如图所示是所示是电饭煲的的电路路图，是一个限温开关，手，是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（合，当此开关的温度达到居里点（103）时会自会自动断开，断开，是一个自是一个自动温控开关，当温度低于温控开关，当温度低于约70时会自会自动闭合，温度高合，温度高于于80时会自会自动断开，断开，红灯是加灯是加热状状态时的指示灯，黄灯是保温的指示灯，黄灯是保温状状态时的指示灯，限流的指示灯，限流电阻阻500，加，加热电阻阻丝50，两灯，两灯电阻不阻不计 （1）根据）根据电路分析，叙述路分析，叙述电饭煲煮煮饭的全的全过程（包括加程（包括加热和保温和保温过程）（程）（2）简要回答，如果不要回答，如果不闭合开关，合开关，电饭煲能将能将饭煮熟煮熟吗?（3）计算加算加热和保温两种状和保温两种状态下，下，电饭煲的消耗功率之的消耗功率之比比 2003年的那个春天，一年的那个春天，一头恶魔冲魔冲进中中华大地，一夜之大地，一夜之间，国人无不国人无不谈S ARS色色变但在全国人民的共同努力下，但在全国人民的共同努力下，终于将于将这头恶魔降服，并魔降服，并彻底消底消灭，在抗，在抗击SARS的的过程中，程中，许多公多公共共场合都使用了非接触式合都使用了非接触式红外外测温温仪 宿迁中学在防治宿迁中学在防治“非非典典”工作中对学校实施工作中对学校实施严格的防控管理，每天严格的防控管理，每天早上早上6点至点至7点对进校师点对进校师生进行身体检查，确保生进行身体检查，确保师生人身安全和健康。师生人身安全和健康。图为校医为学生测量体图为校医为学生测量体温。温。 二温度传感器的应用温度传感器的应用测温仪测温仪阅读教材阅读教材 66页页1 温度传感器测温仪有何优温度传感器测温仪有何优点？点？ 可以远距离读取温度可以远距离读取温度的数值因为温度信号的数值因为温度信号变成电信号后可以远距变成电信号后可以远距离传输离传输 2 常见的测温元件有哪些？常见的测温元件有哪些？ 热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等感元件等 非接触式红外测温仪非接触式红外测温仪 由于物体的温度不同，发射红外线的情况也不同，因此利用红外线敏感元件可以实现无接触测温热电偶热电偶:T1T2T1T2mA 将两种不同材料的导体或半导体将两种不同材料的导体或半导体A和和B焊接起来，焊接起来，构成一个闭合回路，当导体构成一个闭合回路，当导体A和和B的两个执着点的两个执着点1和和2之之间存在温差时，两者之间便产生电动势间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中因而在回路中形成一个大小的电流形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。就是利用这一效应来工作的。 将将微微机机辅辅助助实实验验系系统统所所配配的的温温度度传传感感器器与与计计算算机机连连接，可以实现数据采集、处理、画图的智能化功能。接，可以实现数据采集、处理、画图的智能化功能。传感器应用实例传感器应用实例 在工在工农业生生产中中经常用到自常用到自动控制装置，而控制装置，而设计自自动控制装控制装置很多情况下要用到置很多情况下要用到传感器如光感器如光电传感器，把光信号感器，把光信号转化化为电信号，然后信号，然后对电信号信号进行放大，再将行放大，再将电信号信号输入到相入到相应的装置，的装置，进而完成相而完成相应的自的自动控制。控制。 例：例：光控门光控门 光控门原理光控门原理 计算机光算机光驱的主要部件是激光的主要部件是激光头，它可以，它可以发射脉冲激光信号，激射脉冲激光信号，激光光扫描光描光盘信息信息时，激光，激光头利用光敏利用光敏电阻自阻自动计数将反射回来的数将反射回来的脉冲信号脉冲信号传输给信号信号处理系理系统，再通，再通过计算机算机显示出来相示出来相应的信的信息。光敏息。光敏电阻的自阻的自动计数示意数示意图如如图所示，其中所示，其中R1为光敏光敏电阻，阻，R2为定定值电阻，此光阻，此光电计数器的基本工作原理是（数器的基本工作原理是（) A、当有激光照射、当有激光照射R1时，处理系理系统获得高得高电压B、当有激光照射、当有激光照射R1时，处理系理系统获得低得低电压C、信号、信号处理系理系统每每获得一次低得一次低电压就就计数一次数一次D、信号、信号处理系理系统每每获得一次高得一次高电压就就计数一次数一次信号信号处理处理系统系统R2R1激光激光三光传感器的应用三光传感器的应用鼠标器鼠标器阅读教材阅读教材 67页页1 机械式鼠标器的内部组成是什么？机械式鼠标器的内部组成是什么？ 滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管 鼠标器移动时，滚球运动通过轴带动鼠标器移动时，滚球运动通过轴带动x、y 方向两方向两个码盘转动，红外接收管就收到断续的红外线脉冲，个码盘转动，红外接收管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，计算机分别统计输出相应的电脉冲信号，计算机分别统计x、y两个方两个方向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。位移。 2 简述机械式鼠标器的工作原理。简述机械式鼠标器的工作原理。 四四光传感器的应用光传感器的应用火灾报警器火灾报警器阅读教材阅读教材 68页页哪个元件是光传感器哪个元件是光传感器?光电三极管是烟雾火警报警器中的光传感器光电三极管是烟雾火警报警器中的光传感器 以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例，简述其以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例，简述其工作原理。工作原理。 报警器带孔的罩子内装有发光二极管报警器带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和、光电三极管和不透明的挡板平时，光电三极管收不到不透明的挡板平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现发出的光，呈现高电阻状态烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照高电阻状态烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小与传感器连接的电路检测出射到光电三极管上，其电阻变小与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报这种变化，就会发出警报