传感器及其应用 PPT课件.ppt

* * 水银血压计 臂式电子血压计 1、定义： 传感器是指这样一些元件：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规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。 一、传感器 非电学量 电学量 2、工作原理： 非电学量 敏感元件 转换电路 电学量 3、优点： 易感知、易测量、易控制 传 感 器 红外线传感器 心率传感器 声音传感器 酒精传感器 3、传感器的分类 （1）物理类：基于力、热、光、磁和声等物理效应 力传感器 声音传感器 3、传感器的分类 （2）化学类：基于化学反应的原理 二氧化碳传感器 离子烟雾传感器 3、传感器的分类 （3）生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能 酶传感器 光纤生物传感器 二、典型的敏感元件 1、热敏电阻和金属热电阻（温度传感器） O R T 金属热电阻 热敏电阻 热敏电阻的电阻随温度升高而变小 金属热电阻的电阻随温度升高而变大 （1）热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小 （2）金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度较差 热学量（温度） 电学量（电阻） 转化 光学量（光照强度） 电学量（电阻） 2、光敏电阻（光传感器） （1）材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体。如：硫化镉 （2）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。一般会随着光照强度的增大而电阻值减小 转化 3、霍尔元件（磁传感器） 磁场量（磁感应强度） 电学量（电压） 转化 例、导电板高度为 b厚度为 d 放在垂直于它的磁场B中。当有电流 I通过它时，由于磁场使导体内移动的电荷发生偏转，结果在 A、 A’两侧分别聚集了正、负电荷，在导电板的A、 A’两侧会产生一个电势差U，求U的大小 霍尔效应 霍尔电压 一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH与B成正比 令 （K称为霍尔系数） （1）力传感器的应用——电子秤 三、传感器的应用 （2）温度传感器的应用——电熨斗 电熨斗在达到设定温度后就不再继续升温，当温度降低时又会继续加热，使它和总体设定的温度相差不大 可根据不同衣料随意调校合适的温度?，靠的就是温度传感器? 许多会议室、宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器，火灾报警器是光传感器应用的一实例 （3）光传感器应用——烟雾散射式火灾报警器 加速度传感器、距离传感器、磁力传感器、光传感器、陀螺仪、温度传感器等等 （4）多种传感器——平板等电子产品 传感器的应用——无人驾驶汽车 国防科技大学自主研制的红旗HQ3无人车,2011年7月14日首次完成了从长沙到武汉286公里的高速全程无人驾驶实验，创造了我国自主研制的无人车在复杂交通状况下自主驾驶的新纪录，标志着我国无人车在复杂环境识别、智能行为决策和控制等方面实现了新的技术突破，达到世界先进水平 传感器的应用——神舟九号发射与对接 练习1、如图所示，将多用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与热敏电阻 Rt（阻值随温度的升高而减小）的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间．若往R t上擦一些酒精，表针将向________（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向________（填“左”或“右”）移动。 左 右 练习2、如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时 （1）电压表的示数如何变化 （2）路端电压 如何变化 （3）小灯泡的亮度如何变化 增大 变小 变亮 练习3、说明自动排气扇的工作原理（其中A为水汽传感器，当水汽的浓度增大时，其内部电阻减小） 水汽浓度———电流———控制电路通断 课堂小结 1、传感器的工作原理： 2、敏感元件： （1）热敏电阻和热电阻（ 温度传感器） （2）光敏电阻（光电传感器） （3）霍尔元件（磁传感器） 非电学量 电学量 3、传感器的应用： 电子秤、电熨斗、火灾报警器、ipad电子设备 课后作业 一、理论作业 完成课本P58的“问题与练习” 二、实践活动 查阅课外读物及网络资源，搜集并整理“无人驾驶汽车”的相关资料。每一组选派一个代表做PPT，交流讨论。 * *