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传感器的应用一、学习目标1、了解传感器应用的一般模式；2、理解电子秤、话筒、电熨斗的工作原理。
3、会设计简单的有关传感器应用的控制电路。
二、学习重点、难点重、难点：各种传感器的应用原理及结构。
三、问题与例题问题1、传感器应用的一般模式：（阅读教材开头几段，然后合上书，在练习本上画出传感器应用的一般模式示意图。
）传感器问题2、几个传感器应用的实例。
（1）力传感器的应用——电子秤1、电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？装置:力传感器元件:金属梁和应变片2、简述力传感器的工作原理。
两个应变片的形变引起电阻变化致使两个应变片的电压差变化3、应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？形变转化为电压例题1、用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b在的示数均为10 N（取g=10 m ／s2）．（1）若传感器a的示数为14 N、b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向．（2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零．分析：传感器上所显示出的力的大小，即弹簧对传感器的压力，据牛顿第三定律知，此即为弹簧上的弹力大小，亦即该弹簧对滑块的弹力大小．解：（1）如图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力 F 1=14N ，右侧弹簧对滑块的向左的推力 F 2=6.0 N ．滑块所受合力产生加速度a 1，根据牛顿第二定律有121ma F F =- 得=1a 4 m/s 2a 1与F 1同方向，即向前（向右）．（2）a 传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力01='F ，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为202='F N 。
传感器的简单应用讲稿一引入新课：播放两段与传感器有关的生活录像：光自控门和声控灯（播放）。
这些现象在现实生活中司空见惯，其中传感器发挥着重要的作用。
还有生活中常见的自动干手机，自动旋转门，红外耳温计，电子秤等，都离不开传感器，“阿波罗”飞船对航空航天宇宙飞船内部的3295个参数进行检测，其中：温度传感器559个，压力传感器140个，信号传感器501个，遥控传感器142个。
专家说：整个宇宙飞船就是高性能传感器的集合体，小至生活，大到航空航天，传感器发挥着巨大的作用。
什么是传感器？是传感器的什么特点决定了它们的广泛应用呢？二新课讲解：首先我们来认识一下什么是传感器？传感器，顾名思义就是传递感觉的仪器，而这种感觉之所以能被传递，肯定传感器要比较敏感，就像我们的眼睛能感受到光的强弱，我们的皮肤能感受到温度的高低那样，先感知再传递。
一.传感器的定义：传感器是指这样一类元件：它能够将感受到的物理量如力、热、光、声、磁等非电学量，通过对某一物理量敏感的元件，把它们按照一定的规律转换成便于测量的如电压、电流等电学量或转化为电路的通断。
二.传感器的工作原理：非电学量传感器电学量转换后的电信号经过相应的仪器进行处理，从而实现自动控制。
这些元件虽然作用很大，但实际看起来是微乎其微的，我们来认识一些常见的传感器元件，展示，接下来先来看对温度敏感的传感器：温度传感器二．常见的传感器元件：Array 1.温度传感器：（1）热敏电阻：展示并提出问题：热敏电阻的阻值与温度之间有什么关系呢？实验探究关键：①如何显示温度？②如何改变温度？③如何显示热敏电阻阻值的变化？学生分成小组，老师点拨引导学生合作探究完成实验；小组展示实验成果。
实验步骤：①如图将热敏电阻连入电路，把多用电表的两只表笔分别与热敏电阻的两端相连，并在烧杯中倒入少量冷水。
②将多用电表的选择开关置于欧姆挡，选择合适的倍率，并进行欧姆调零。
③待温度计示数稳定后，把测得的温度、电阻值填入表中。
《传感器及其应用》讲义一、传感器的定义与基本原理在我们生活的这个科技日新月异的时代，传感器扮演着至关重要的角色。
那么，什么是传感器呢？传感器其实就是一种能够感受被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
传感器的工作原理基于各种各样的物理、化学和生物现象。
比如，电阻式传感器利用电阻值随被测量变化的特性；电容式传感器则依据电容值的改变来检测物理量；而光电传感器则是通过光电效应将光信号转换为电信号。
为了更形象地理解，我们以温度传感器为例。
常见的热电偶温度传感器，其工作原理是基于两种不同金属组成的回路中，当接触点温度不同时会产生热电势，这个电势的大小就反映了温度的高低。
二、传感器的分类传感器的种类繁多，为了便于理解和研究，我们可以按照不同的标准对其进行分类。
按被测量的类型划分，传感器可分为物理量传感器、化学量传感器和生物量传感器。
物理量传感器包括温度传感器、压力传感器、位移传感器等；化学量传感器像气体传感器、湿度传感器等；生物量传感器则用于检测生物体内的各种指标，如血糖传感器。
按照工作原理，传感器又可分为电阻式、电容式、电感式、压电式、磁电式、光电式等等。
此外，根据输出信号的类型，还能分为模拟式传感器和数字式传感器。
模拟式传感器输出的是连续变化的信号，而数字式传感器输出的则是离散的数字信号。
三、常见传感器的介绍1、温度传感器温度是一个我们经常需要测量和控制的物理量。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻和热敏电阻。
热电偶适用于高温测量，具有测量范围广、响应速度快等优点；热电阻则在中低温测量中表现出色，精度较高；热敏电阻灵敏度高，但线性度较差。
2、压力传感器压力传感器在工业生产、航空航天等领域有着广泛的应用。
常见的有应变式压力传感器、压阻式压力传感器和电容式压力传感器。
应变式压力传感器通过测量弹性元件的应变来反映压力大小；压阻式则利用半导体材料的压阻效应；电容式则基于电容值的变化来检测压力。
3、位移传感器位移传感器用于测量物体的位置变化。
传感器原理与应用课程讲稿第三章 电容式传感器第一节 电容式传感器的工作原理和结构 一、基本工作原理由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，其电容量为 ：dAC ε=式中: ε——电容极板间介质的介电常数，ε=ε0εr ，其中ε0 为真空介电常数，εr 极板间介质的相对介电常数； A ——两平行板所覆盖的面积；d ——两平行板之间的距离。
当被测参数变化使得上式中的A 、 d 或ε发生变化时， 电容量C 也随之变化。
如果保持其中两个参数不变，而仅改变其中一个参数， 就可把该参数的变化转换为电容量的变化，通过测量电路就可转换为电量输出。
因此，电容式传感器可分为变极距型、 变面积型和变介电常数型三种。
1、变极距型电容传感器ε和A 为常数，初始极距为d 0时， 可知其初始电容量C 0为 00d AC ε=传感器原理与应用 课程讲稿A εrd若电容器极板间距离由初始值d 0缩小了Δd ，电容量增大了ΔC ，则有20000000111⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆-⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆+=∆-=∆-=∆+=d d d d C d d C d d A C C C ε 由C0式可以看出，在d 0较小时，对于同样的Δd 变化所引起的ΔC 可以增大，从而使传感器灵敏度提高。
但d 0过小，容易引起电容器击穿或短路。
为此，极板间可采用高介电常数的材料（云母、 塑料膜等）作介质, 此时电容C 变为0εεεd d AC gg+=εg ——云母的相对介电常数，εg=7；ε0——空气的介电常数，ε0=1；d 0——空气隙厚度；d g ——云母片的厚度。
一般变极板间距离电容式传感器的起始电容在20~100pF 之间， 极板间距离在25~200μm 的范围内。
最大位移应小于间距的1/10， 故在微位移测量中应用最广。
2、变面积型电容传感器 （1）直线位移型⎪⎭⎫⎝⎛∆-=∆-=a x C dbx a C 1)(0εaxC C ∆=∆0 电容量C 与水平位移Δx 呈线性关系。
