第五章 传感器
第一节：认识传感器
（1、传感器）
（2、传感器的原理和分类）
第二节：常见传感器的工作原理及应用
（1、光敏电阻）
（2、热敏电阻和金属热电阻）
（3、应变式力传感器）
（4、电容式传感器）
（5、声传感器）
（6、温度传感器）
（7、传感器应用的一般模式）
第三节：利用传感器制作简单的自动控制装置
（1、电饭锅的工作原理）
（2、火灾报警器的工作原理）
（3、斯密特触发器）
（4、蜂鸣器）
（5、鼠标）
（6、常见传感器的应用）
（7、常见电学原件的原理）
第一节 传感器
一、传感器
1．定义：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的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断的器件或者装置。
2.功能：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
二、传感器的原理和分类
1．传感器原理
传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作。传感器原理如下图所示。
2．传感器的分类
常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。根据测量目的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。
物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。
化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。
生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。
第二节 常见传感器的工作原理及应用
1 认识传感器
2 常见传感器的工作原理及应用
[学习目标] 1.知道什么是传感器，了解传感器的种类(重点)。2.知道传感器的组成与应用模式。3.知道光敏电阻、金属热电阻、热敏电阻、电阻应变片、电容式传感器的工作原理及应用(难点)。
一、传感器及其工作原理
干簧管结构：如图甲所示，玻璃管内封入了两个软磁性材料制成的簧片，接入图乙电路，当条形磁体靠近干簧管时：
(1)会发生什么现象，为什么？
(2)干簧管的作用是什么？
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
1．传感器
(1)定义：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________________(通常是________、电流等电学量)输出，或转换为电路的________的器件或装置。
(2)功能：把____________量转化为____________量，可以方便地进行测量、传输、处理和________。
2．传感器的种类、组成与应用模式
(1)分类：按传感器的工作原理的不同，把传感器分为________传感器、________传感器和________传感器。 (2)组成：传感器主要由________________、转换元件组成。
①敏感元件：能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。相当于人的感觉器官，是传感器的核心部分，是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成的。
②转换元件：将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。
(3)应用模式：
例1 关于传感器，下列说法正确的是( )
A．所有传感器都是由半导体材料制成的
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第6章 电容式传感器
一、单项选择题
1、如将变面积型电容式传感器接成差动形式，则其灵敏度将（ ）。
A. 保持不变 B.增大一倍
C. 减小一倍 D.增大两倍
2、差动电容传感器采用脉冲调宽电路作测量电路时，其输出电压正比于（ ）。
A．C1-C2 B. C1-C2/C1+C2
C. C1+C2/C1-C2 D. ΔC1/C1+ΔC2/C2
3、当变隙式电容传感器的两极板极间的初始距离d0增加时，将引起传感器的（ ）
A．灵敏度K0增加 B．灵敏度K0不变
C．非线性误差增加 D．非线性误差减小
4、当变间隙式电容传感器两极板间的初始距离d增加时，将引起传感器的（ ）。
A．灵敏度会增加 B．灵敏度会减小
C．非线性误差增加 D．非线性误差不变
5、用电容式传感器测量固体或液体物位时，应该选用（ ）。
A．变间隙式 B．变面积式
C．变介电常数式 D．空气介质变间隙式
6、电容式传感器通常用来测量（ ）。
A．交流电流 B．电场强度 C．重量 D．位移
7、电容式传感器可以测量（ ）。
A．压力 B．加速度 C．电场强度 D．交流电压
8、电容式传感器等效电路不包括（ ）。 Word精品文档，可编辑，欢迎下载
A. 串联电阻 B. 谐振回路
1 专题训练：电磁感应——电容器问题
1.如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时( )
A.电容器两端的电压为零
B.电阻两端的电压为BLv
C.电容器所带电荷量为CBLv
D.为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2L2vR
2. (多选) (2017·唐山摸底)如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正)，MN始终保持静止，则0～t2时间内( )
A.电容器C的电荷量大小始终不变
B.电容器C的a板先带正电后带负电
C.MN所受安培力的大小始终不变
D.MN所受安培力的方向先向右后向左
3.(多选)如图所示，两光滑导轨相距为L，倾斜放置，与水平地面夹角为α，上端接一电容为C的电容器．导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置，导体棒离地面的高度为h，磁感应强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直，开始时电容器不带电．将导体棒由静止释放，整个电路电阻不计，则( )
A． 导体棒先做加速运动，后做匀速运动
B． 导体棒一直做匀加速直线运动，加速度为a＝
C． 导体棒落地时瞬时速度v＝
D． 导体棒下落中减少的重力势能转化为动能，机械能守恒
4.平行水平长直导轨间的距离为L，左端接一耐高压的电容器C。轻质导体杆cd与导轨接触良好，如图所示，在水平力作用下以加速度a从静止到匀加速运动，匀强磁场B竖直向下，不计摩擦与电阻，求：
(1)所加水平外力F与时间t的关系；
(2)在时间t内有多少能量转化为电场能？
