第五章傳感器及其應用全自動血壓機自動旋轉門明火探測器離子感煙器1.什么是傳感器？討論：人體對外界的感覺可分為哪幾種？分別由什么器官承擔？

人體感覺

感覺器官

視覺眼睛聽覺耳朵味覺舌頭嗅覺鼻子觸覺皮膚傳感器就是

能像人的感覺器官那樣感受外界信息的一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，并能把它們按照一定的規律轉換為電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷。傳感器的作用是什么？討論：請舉例說明哪些是非電學量？哪些是電學量？

把非電學量轉變為電學量，或電路的通斷。非電學量電學量傳感器角度位移速度加速度壓力溫度濕度聲強光照強度………電壓電流強度電阻電容

傳感器的種類物理傳感器、化學傳感器、生物傳感器一般來說，用于完成視覺、聽覺、觸覺功能的傳感器其接受的是光、聲波、壓力等的物理信息稱物理傳感器代替嗅覺、味覺功能的傳感器，則稱化學傳感器或生物傳感器（按感受信息的學科特點不同）拓展視野：形形式式的傳感器拓展視野：形形式式的傳感器力敏傳感器視覺傳感器氣體傳感器拓展視野：形形式式的傳感器光電傳感器濕度傳感器拓展視野：形形式式的傳感器機油壓力傳感器秤重傳感器拓展視野：形形式式的傳感器角度位移傳感器晴雨傳感器超聲波傳感器拓展視野：形形式式的傳感器風速傳感器色標傳感器拓展視野：形形式式的傳感器光電傳感器濕度傳感器光敏電阻1、功能：把

轉化為

（電學量）。2、材料及構造：3、工作原理：

光照強度

電阻硫化鎘涂敷在絕緣板上，在其表面再用銀漿涂敷兩個互不相連的柵狀電極。

硫化鎘是一種半導體材料，無光照時載流子極少，導電性能不好，電阻很大，隨著光照的增強，載流子也增多，導電性能變好，電阻變小。[實驗演示]：光敏電阻在被光照射時電阻發生明顯變化。光照越強，電阻越??；反之越弱。實驗結論：光敏電阻能夠將光學量轉化為電阻這個電學量

一、金屬熱電阻

1、功能：把

轉化為

電學量。

2、材料：

3、特性：二、熱敏電阻

1、功能：把

轉化為

電學量。

2、材料：

3、特性：金屬熱電阻和熱敏電阻

溫度電阻

溫度電阻

金屬鉑

溫度升高，電阻率變大，電阻變大。

溫度升高，導電能力增強，電阻變小，且電阻隨溫度變化非常明顯。

用氧化錳等金屬氧化物燒結而成。熱敏電阻和金屬熱電阻熱敏電阻和金屬熱電阻相比較，有什么不同？1、原理不同2、電阻隨溫度變化規律不同3、與熱敏電阻相比，金屬熱電阻化學穩定性好，測溫范圍大，但靈敏度差?；魻栐?、功能：把

轉化為

電學量。2、材料構造：3、原理：

磁感應強度電壓

在很小的矩形半導體（例砷化銦）薄片上，制作4個電極。薄片中的載流子在洛倫茲力的作用下，向著與電流和磁場都垂直的方向漂移，使M、N間出現了電壓。電容式位移傳感器電容式傳感器能夠把位移這個力學量轉化為電容這個電學量。電容式位移傳感器示意圖被測物體x電容器極板電介質板一般情況下傳感器產生的電壓（流）等電學物理量的信號值都相當微弱的，難已帶動執行機構去實現控制動作，所以一般都是將傳感器和各種門電路、放大電路等結合在一起使用的。傳感器應用的一般模式傳感器應用實例應變片發生形變時其電阻隨之發生變化，在恒定電流下，應變片是把形變（幾何量）轉換為電壓（電學量）的元件。一、力傳感器的應用——電子秤金屬梁U1U2形變（力學量）電壓（電學量）轉換1、動圈式話筒：膜片在聲波下振動，使得與膜片相連的線圈中產生周期性變化的感應電流。二、聲傳感器的應用——話筒2、電容式話筒：金屬膜片M

和固定電極

N

形成一個電容器,M

在聲波作用下振動,電容器的電容作周期性變化，電阻R

兩端的電壓也做相應的周期性變化。傳感器應用實例絕緣支架3、柱極體話筒：它由內部的柱極體塑料膜感受聲波，其工作原理與電容式話筒類似，但是工作的電壓只須3～6V，＋＋＋－－－特點：體積小，重量輕，價格便宜，靈敏度高，常用在盒式錄音機、聲控玩具等便宜的家電上。常溫下兩觸點分離。溫度升高，兩種金屬膨脹性能不同，雙金屬片形狀發生變化，使觸點接觸。三、溫度傳感器的應用——電熨斗傳感器應用實例雙金屬片溫度傳感器：電燙斗的構造思考與討論：常溫下兩觸點是接觸還是分離？如何用調溫旋鈕升高或降低電燙斗工作溫度？M四、溫度傳感器的應用——冰箱溫度控制器4、彈簧片1、測溫泡2、細管3、彈性金屬盒5、動觸點6、靜觸點7、拉桿8、凸輪

9、連桿思考與討論：1、為什么溫度較高時壓縮機自動工作，達到設定低溫后就自動停止工作？2、凸輪為什么可以改變設定的溫度？氯甲烷及它的蒸氣五、恒溫箱溫控器思考與討論：1、應該把恒溫箱中的加熱器接在A、B還是C、D之間呢？2、要使箱內溫度保持100℃，可變電阻R′值應調節多大？六、加速度計1、兩個電池的電動勢一樣大2、滑片在中間位置電壓表的讀數為零3、P點電勢高與Q點時，指針向右偏轉七、光傳感器的應用——火災報警器光電三極管是煙霧火警報警器中的光傳感器。平時，發光二極管發出的光被不透明擋板擋住。當有煙霧時，煙霧對光有