第六章传感器.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章传感器,复习课,传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）转换成易于测量、传输、处理的电学量（如电压、电流、电容等）的一种组件，起自动控制作用。一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，如：,一、传感器的含义非电物理量,转换器件,敏感元件,转换电路,电学量,1例题,：（2003上海考题）,演示位移传感器的工作原理如右图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是 (),A.物体M运动时，电源内的电流会发生变化,B.物体M运动时，电压表的示数会发生变化,C.物体M不动时，电路中没有电流,D.物体M不动时，电压表没有示数,B,热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化的原理制成的，如各种家用电器（空调、冰箱、热水器、饮水机、电饭煲等）的温度控制、火警报警器、恒温箱等。,例题：,如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中,R,2,为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，,a,、,b,之间接报警器。当传感器,R,2,所在处出现火情时，显示器的电流,I,、报警器两端的电压,U,的变化情况是（,）,A,.,I,变大，,U,变大,B,.,I,变小，,U,变小,C.I,变小，,U,变大,D,.,I,变大，,U,变小,R,1,R,2,R,3,A,a,b,E,r,解：,出现火情时温度升高，,R,2,减小，,R,总,减小，,I,总,增大，,U,ab,减小，,U,并,减小，,I,A,减小，,B,B走廊照明灯的声控开关,。,C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变,其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。,A 该传感器是根据电流的磁效应工作的,C、需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移,不能确定和 的关系,C膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变,由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；,其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。,物体M运动时，电源内的电流会发生变化,在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250。,（1）常温时,上、下触点应是分离,还是接触?,由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；,图甲是测量 的电容式传感器，原理是,例、用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。,声电传感器,例题：（2003上海试题）唱卡拉OK用的话筒，内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是 (),A 该传感器是根据电流的磁效应工作的,B,该传感器是根据电磁感应原理工作的,C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变,D 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势,B,5.电容式传感器,电容器的电容C决定于极板的正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素。如果某一物理量（如角度、位移、深度等）的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化，则通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化，起这种作用的电容器称为电容式传感器。,图甲是测量,的电容式传感器，原理是,。,定片,甲,角度,由于CS，动片与定片间的角度,发生变化时，引起S的变化，通过测出C的变化，测量动片与定片间的夹角,图乙是测量,的电容式传感器，原理是,。,金属芯线,电介质,导电液体,乙,h,液面高度h,由于CS，h发生变化，金属芯线和导电液体组成的电容发生变化，通过测定C的变化，可以测量液面高度h 的变化,。,图丙是测量,的电容式传感器，原理是,。,固定电极,可动电极,F,丙,压力F,由于C1/d，压力F 作用在可动电极上，引起极板间距d 的变化，通过测出C的变化，测量压力F的变化。,图丁是测量,的电容式传感器，原理是,。,极板,电介质,丁,x,位移x,由于C 随着电介质进入极板间的长度发生变化，通过测出C的变化，测量位移x的变化。,题目：随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作，是因为 （）,A改变了湿度 B.改变了温度,C.改变了磁场 D.改变了电容,D,其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。,（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100）,图甲是测量 的电容式传感器，原理是,B、常温下，上下触点是分开的；,A 该传感器是根据电流的磁效应工作的,手靠近干手机能使传感器工作，是因为 （）,在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250。,D膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势,在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA定值电阻R1=250。,B、电容式话筒和驻极体话筒原理相同，都是声波的变化引起电容变化，进而引起输出电压的变化,。,I 变大，U 变大 B.,C、动圈式话筒利用通电线圈在磁场中受安培力振动实现声向电的转化,解：光敏电阻受到光照射时电阻变小，将光敏电阻、小灯泡、学生用电源、滑动变阻器、开关串联接入继电器的a、b端，如图示：,正常时热敏电阻值大，ab间电流小，磁性弱，ce处于闭合，绿灯亮。,如图示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于档，用光照射光敏电阻时表针的偏角为，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为，则可判断 （）,A.=,B.,D.不能确定和 的关系,B,11唱卡拉OK用的话筒，内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（）,A该传感器是根据电流的磁效应工作的,B该传感器是根据电磁感应原理工作的,C膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变,D膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势,03年上海理综11,B,4关于话筒，下列说法正确的是 （）,A、无论动圈式话筒、电容式话筒、还是驻极体话筒，作用相同都将声波力学量转换成了电压（或电流）电学量,B、电容式话筒和驻极体话筒原理相同，都是声波的变化引起电容变化，进而引起输出电压的变化,C、动圈式话筒利用通电线圈在磁场中受安培力振动实现声向电的转化,D、因为驻极体话筒价格便宜、灵敏度高，会场大都用驻极体话筒,答案：AB,12用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是（）,A红外报警装置,B走廊照明灯的声控开关,C自动洗衣机中的压力传感装置,D电饭煲中控制加热和保温的温控器,03年上海理综12,A,5下列说法正确的,A、电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同,B、常温下，上下触点是分开的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分享,C、需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移,D、电熨斗中的双金属片是一种半导体材料,答案：C,如图6-2-12是电熨斗温度自动控制装置.,（1）常温时,上、下触点应是分离,还是接触?,（2）双金属片温度升高时,那一层形变大?,(3)假设原来温度上升到800C时,断开电源,现在要求600C时断开电源,应怎样调节调温旋钮?,如图为一个霍尔元件，当在如图所示的位置时，若在竖直方向加一个由上向下磁感应强度为B的磁场，水平方向加由一个左向右加电流，大小为I，元件的那两侧会出现一个电压？哪一侧的电势高？写出霍尔电压的表达式。,例,、用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。可供选择的器材如下：热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。,a,e,d,c,b,解,：热敏电阻受到光照射时电阻变小，将热敏电阻、小灯泡、学生用电源、滑动变阻器、开关串联接入继电器的a、b端，如图示：,将学生用电源与电铃分别接入c、d、e之间。,正常时热敏电阻值大，ab间电流小，磁性弱，ce处于闭合，绿灯亮。,有险情时，光敏电阻值小，ab间电流大，磁性强，吸住衔铁，cd闭合，ce断开，绿灯灭，电铃响。,练习,、用如图示的电磁继电器设计一个由光敏电阻来控制路灯的实验电路。要求是：光暗时灯亮，光亮时灯灭。可供选择的器材如下：光敏电阻、小灯泡、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。,e,c,a,b,解,：光敏电阻受到光照射时电阻变小，将光敏电阻、小灯泡、学生用电源、滑动变阻器、开关串联接入继电器的a、b端，如图示：,将交流电源与路灯接入c、e之间。,220V,光暗时光敏电阻值大，ab间电流小，磁性弱，ce处于闭合，灯亮。,光亮时，光敏电阻值小，ab间电流大，磁性强，吸住衔铁，电路ce处断开，灯灭。,03年上海高考18、,（7分）图1为某一热敏电阻R(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的,I,-,U,关系曲线图。,为了通过测量得到图1所示,I,-,U,关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图,；简要说明理由：,。（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100）,在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻,R,1,=250。由热敏电阻的,I,-,U,关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻,R,2,的阻值为,。,举出一个可以应用热敏电阻的例子：_。,V,A,图2,V,A,图3,I,/mA,U,/V,1 2 3 4 5 6 7,50,0,图1,10,20,30,40,A,R,1,R,2,热敏电阻,图4,R,9V,2,电压可从0V调到所需电压，调节范围较大,解,:I,1,=9/250=0.036A=36mA I,2,=34mA,由图1得 U,R,=5.2V,5.2,R,2,=(9-5.2)/0.034=111.8,111.6112.0,热敏温度计,