1、6.1 传感器及其工作原理【学习目标】1.了解什么是传感器,知道非电学量转化为电学量的技术意义;2.知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。3.了解传感器的应用【学习重点】:理解并把握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。【学习难点】:分析并设计传感器的应用电路【学习过程】:(一)传感器 1概念:_。 2原理图: 3三种常见的敏感元件 (1)光敏电阻 材料及构造 工作原理 功能:把_(光学量)转换为_(电学量)。 (2)热敏电阻和金属热电阻 热敏电阻 a)材料 b)特点 c)功能:把_转换为_(电学量)。 d)分类: 正温度系数PTC热敏电阻(特点) 负温度
2、系数NTC热敏电阻(特点) 金属热电阻 a)材料 b)特点 c)功能:把_转换为_(电学量)。 (3)霍尔元件 材料及构造 霍尔电压:_。 推导: 功能:把_(磁学量)转换为_(电学量)。传感器功能:能将力、温度、光、声、物质成分等_转化为_的元件。R1R2R3ba例1如图,R2为热敏电阻,a、b间接报警器。当温度上升时,a、b间电压将?例2、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用墨纸包住元件或者把元件置入热水中,观看欧姆表的示数,下列说法中正确的是 ( )A、置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件确定是热敏电阻B、置入
3、热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件确定是定值电阻C、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件确定是光敏电阻D、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件确定是定值电阻例3如图所示,将万用表的选择开关置于“欧姆”挡,再将电表的两支表笔与NTC热敏电阻Rt的两端相连,这时指针恰好指在刻度盘的正中间。若往Rt上擦一些酒精,指针将向_(填“左”或“右”)移动;若用吹风机将热风吹向Rt,则指针将向_(填“左”或“右”)移动。 (迁移)若Rt为PTC热敏电阻,状况如何?例4电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(即单位时间内
4、通过管内横截面积的流体的体积)。为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连(图中的虚线)。图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接,I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为,不计电流表的内阻,则可求得流量为 ( )A、 B、 C、 D、例5如图所示是电阻式温度计,一般是利用金属铂做的,已知铂丝的电阻随温度的变化状况,测出铂丝的电阻就可以知道其温度.这实际上是一个传感器,它是将_转化为_来进行测量的.