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第22章 传感器
01.认识传感器
图片区
1.干簧管：干簧管是一种能够感知磁场的传感器。
构造：两个软磁性材料制成的簧片。
原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用。
问题：生活中有哪些地方运用到了传感器呢？
一.神奇的传感器
晩上，当我们进入黑洞洞的楼道时，一跺脚，楼道灯自动开启，但是这种情况在白天却不会发生。这是为什么？
2.声控—光控开关：这个开关会感知环境的明暗和声音的强弱。只有环境的亮度低于某一数值，同时声强高于某一数值时，声控—光控开关才会接通，灯才会亮。
一.神奇的传感器
一些宾馆安装了自动门，当人走近时，门会自动打开；当人离开时，门会自动关闭。自动门为什么会这样“懂礼仪”呢？
3.红外线传感器：当人走近时，可以检测出人体向外辐射的红外线，从而发出使自动门开关启动的命令。这种装置就是红外线传感器。
一.神奇的传感器
4.乙醇传感器：交通警察在检查司机是否酒后开车时，会让司机对着“便携式酒精检测仪”呼气，检测仪就会显示呼出气体中的酒精浓度。这是因为检测仪上装有“乙醇传感器”，它能感知乙醇的浓度。
注意：有些食物也会测出酒驾。
一.神奇的传感器
上述例子中都应用了传感器，传感
器的功能与人的视觉、听觉、触觉、
嗅觉等功能相似。人类是借助感觉器
官从外界获取信息的，并由神经系统
将这些信号传递给大脑，在人脑中将
这些信息进行处理，然后发出命令传
递给肌体，做出动作。如果用机器完
成这一过程，计算机相当于人的大脑，
执行机构相当于人的肌体，传感器就相当于人的“五官”。实际上，有些传感器还具有“超人”的本领。这里所说的“超人”的本领是指传感器不仅可应用于高温、高压、辐射等恶劣环境，还可检测出人类五官不能感知的各种信息，如微弱的磁、电、离子和射线的信息等。利用传感器的这些本领，可以制成形形色色的机器人，承担人类难以直接完成的任务。
一.神奇的传感器
二. 传感器
1.传感器：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。
作用：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。
利用电容传感器制成的干手机
利用压力、电容传感器制成的触摸屏
利用电化学气体传感器制成的可燃气体报警器
二. 传感器
利用压力传感器制成的体重计
利用温度传感器制成的温度计
利用葡萄糖生物传感器制成的血糖仪
二. 传感器
二. 传感器
三. 传感器的种类
原理 举例 特点
物理传 感器 利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出待测对象信息 电容传感器、电感传感器、光电传感器、压电传感器 品种多
应用广
发展快
化学传 感器 利用化学反应识别和检测信息 气敏传感器、湿敏传感器 应用于环保、火灾报警、医疗卫生
生物传 感器 利用生物、化学反应识别和检测信息 组织传感器、细胞传感器、酶传感器 含有生命物质，专一性好，易操作、快速、准确
三. 传感器的种类
在林林总总的传感器世界中，大多数传感器是以物理原理为基础制作的。这类传感器种类最多，应用领域也最广泛。例如，一部普通的智能手机中就安装有十几种传感器，能感受声音、图像、压力、磁场、加速度等各种信息。
根据被测量的不同：
可分为声、光、压力、位移、
加速度、温度等传感器；
根据具体工作原理的不同：
可分为电阻式、电容式、
电感式、光电式、热电式、
压电式、磁电式等传感器。
四.传感器的组成与应用模式
传感器的组成：传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成。
敏感元件：是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分；
转换元件：是指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。
四.传感器的组成与应用模式
传感器的应用模式：
执行机构、显示器（指针式电表或数字屏）、计算机系统
思考与讨论：说说电容式话筒各组成元件的作用
声波使振动膜发生振动，振动膜作为敏感元件，感受声音信号的变化，与固定电极组成的电容器相当于转换元件，将声音信号的强弱转换成电容器的电容变化。把电容器接入含有电阻、电源的转换电路中，由于电容器的电容不断发生变化，电容器产生充、放电电流，加载在电阻R两端的电压也随之变化。这样，信号最后经过转换电路就被输出为便于测量和处理的电压信号，用于显示、记录等。
四.传感器的组成与应用模式
例1.传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器。如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号。这种计算机键盘使用的是（ ）
A．温度传感器
B．压力传感器
C．磁传感器
D．光传感器
典型例题
B
例2.传感器担负着信息采集的任务，它可以（ ）
A．将力学量（如形变量）转变成电学量
B．将热学量转变成电学量
C．将电学量转变成光学量
D．将电学量转变成力学量
例3.全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该水位自动感应装置采用的传感器是（ ）
A．温度传感器
B．压力传感器
C．生物传感器
D．红外线传感器
典型例题
AB
B
例4.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
例5. （多选）下列说法正确的是(　 　)
A．传感器担负着信息采集的任务
B．干簧管是一种能够感知磁场的传感器
C．传感器不是电视遥控接收器的主要元件
D．传感器是把力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具
典型例题
A
ABD
例6.人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位( 　)
A．力传感器 B．光传感器
C．温度传感器 D．生物传感器
典型例题
B
谢谢观看
祝你学业有成
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