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第五章章 传感器
人教物理选择性必修2
传感器及其工作原理
1
色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测量颜色。
干簧管
色标传感器
温度传感器
力传感器
一 传感器
定义：
力
温度
光
声
化学成分
电压
电流
电容
电路通断
电学量
转化为
用于
测量
传输
处理
控制
非电学量
把
的元件
二 传感器的种类
1)物理传感器：
利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号.
利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质.
2．大多数传感器是以物理原理为基础制作的.
1．传感器的种类
利用物质的物理特性或物理效应制作而成.
2)化学传感器：
3)生物传感器：
三 传感器的组成与应用模式
2．应用模式
1．组成：
敏感元件
转换元件
四 敏感元件
1.光敏电阻（硫化镉）
1）特点：
2）原理：
无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子变多，导电性变好。
3）作用：
光照强度
电阻
光照越强，电阻越小
4）应用：光电计数、测量光照的强度.
2.热敏电阻和金属热电阻
热敏电阻 金属热电阻
特点
制作材料
优缺点
作用
应用
T↑，ρ↓，R↓
T↑，ρ↑，R↑
半导体
金属
灵敏度高，测量范围小，化学稳定性差
灵敏度差，测量范围大，化学稳定性好
把温度转化为电阻
R
T
O
2
1
电阻-温度特性曲线
1.金属导线
2.热敏电阻
测量温度、汽车的低油位报警装置等
3、电阻应变片
金属在外力作用下发生形变(伸长或缩短)时，其电阻随形变而变化的现象，称为金属的电阻应变效应。
2）半导体电阻应变片的原理：基于半导体材料的压阻效应。
3）作用：
1）金属电阻应变片的原理：
物体形变
电阻
4）应用：应变式力传感器
①结构：由金属梁和电阻应变片组成。
②用途：测量重力、汽车和卷扬机的牵引力等。
4.电容式传感器的原理及用途
1）原理:
θ变→S变
h变→S变
x变→ r变
F变→d变
2）应用
手机触摸屏
电容式位移传感器
5.霍尔元件（厚度-d）
UH
h
UH与B成正比，霍尔元件能把磁学量转换成电压
1.电熨斗
1)敏感元件：
3)原理
2)结构
双金属片—上层金属片膨胀系数大于下层金属
五 传感器实例
2.电饭锅
1)敏感元件：
3)原理
2)结构
感温铁氧体—常温下有磁性，103℃（居里温度）时失去磁性
3.光传感器—火灾报警器
1)敏感元件：光电三极管
3)原理：利用烟雾对光的散射来工作
2)结构
再见！

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