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1、传感器工作原理,实验,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_，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等_，或转换为电路的通断。,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_，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等_，或转换为电路的通断。,一 、传感器简介,1.什么是传感器?,非电学量,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_，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等_，或转换为电路的通断。,一 、传感器简介,1.什么是传感器?,电
2、学量,非电学量,2.分类,它一般可分为光敏、热敏、声音（话筒）、力学、电磁、生物等各类元件。,温度传感器,明 火 探 测 器,离子感烟器,电子秤,传感器的作用是把非电学量转化为电 学量或电路的通断，从而实现很方便地测 量、传输、处理和控制。,非电学量传感器电学量,温度 湿度 声强 光照,传感器,电压 电流 电阻 电容,3. 传感器的作用是什么？,角度 位移 速度 压力,光敏电阻实物图,1. 光敏电阻,二、制作传感器的常用元器件,光敏电阻实物图,二、制作传感器的常用元器件,1. 光敏电阻,(1)特性：,(1)特性：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
3、阻值_。,(1)特性：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_。,减小,减小,(1)特性：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。,(1)特性：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。 (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。光敏电阻能够把光照强弱这个_转换为电阻这个电学量。,减小,(1)特性：光敏电阻对光敏
4、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。 (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。光敏电阻能够把光照强弱这个_转换为电阻这个电学量。,载流子,减小,(1)特性：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。 (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。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,载流子,减小,【例】如图613所示为光敏电阻
5、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（ ）,【特别提示】光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,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,2. 热敏电阻,(1)材料：半导体,2. 热敏电阻,(1)材料：半导体 (2)特性： 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有负温度系数。,2. 热敏电阻,(1)材料：半导体 (2)特性： 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有负温度系数。,减小,2. 热敏电阻
6、,(1)材料：半导体 (2)特性： 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有负温度系数。,减小,热敏电阻 R-T关系示意图,2. 热敏电阻,(1)材料：半导体 (2)特性： 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有负温度系数。,减小,热敏电阻 R-T关系示意图,2. 热敏电阻,(1)材料：金属热电阻是用金属做成的。 (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。,3. 金属热电阻,(1)材料：金属热电阻是用金属做成的。 (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。,增大,3. 金属热电阻,(1)材料：金属热电阻是用金属做成的。 (2)特性：金属热电
7、阻的阻值会随着温度的升 高而_，具有正温度系数。,增大,金属热电阻 R-T关系示意图,3. 金属热电阻,(1)材料：金属热电阻是用金属做成的。 (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。,增大,金属热电阻 R-T关系示意图,3. 金属热电阻,(1)材料：金属热电阻是用金属做成的。 (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。,增大,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,3. 金属热电阻,(1)材料：金属热电阻是用金属做成的。 (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
8、。,增大,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,温度,3. 金属热电阻,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。,4. 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,4. 电容式位移传感器,4. 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,5. 霍尔元件,(1)材料：半导体； 如：砷化铟,5. 霍尔元件,(1)材料：半导体； 如：砷化铟 (2)工作原理图,5. 霍尔元件,(1)材料：半导体； 如：砷化铟 (2)工作原理图 (3)霍尔电压:,
9、5. 霍尔元件,(1)材料：半导体； 如：砷化铟 (2)工作原理图 (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。,5. 霍尔元件,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。,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,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,小结：,小结：,1. 传感器的概念：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。,小结：,1. 传感器的概念：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。 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）,