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第5章传感器主题1 传感器工作原理、常见敏感元件及其应用1．传感器的工作原理传感器是能够感知被测量的信息，并将其按照一定的规律转化为可用信号的器件或装置。
其组成框图如下：被测量→敏感元件―→转换元件―→转换电路电学量2．光敏电阻光敏电阻是用半导体材料制成的，其特点是在被光照射时电阻会发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大，其作用是把光学量转换为电学量。
3．热敏电阻和金属热电阻金属热电阻的电阻率随温度升高而增大。
其特点是化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。
热敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻率对温度非常敏感。
热敏电阻有正温度系数(PTC 热敏电阻)、负温度系数(NTC热敏电阻)两种。
正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
金属热电阻和热敏电阻都能把热学量转换为电学量。
4．电容器平行板电容器的电容大小与极板正对面积、极板间距及电介质材料有关，电容器可以感知引起电容变化的任一外界信息并将其转化为相应的电容变化。
例如，当极板受力时会改变极板间距，从而引起电容变化。
5．霍尔元件。
霍尔元件能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量，霍尔电压U H＝k IBd【典例1】如图为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。
(1)为了通过测量得到图甲所示I-U关系的完整曲线，在图乙和丙两个电路中应选择的是图_ _______；简要说明理由：_________________。
(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)(2)在如图丁所示电路中，电源电压恒为9 V，内阻不计，电流表读数为70 mA，定值电阻R1＝250 Ω。
由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为________Ω。
[解析](1)应选择题图乙，因为题图乙中电路电压可从0 V调到所需电压，电压调节范围大。
传感器应用归纳总结初中传感器是一种能够感知和测量现实世界中各种物理量的装置，其应用十分广泛。
在初中的学习中，我们也接触了一些常见的传感器，并学习了它们的原理和应用。
本文将对初中阶段常见的传感器进行归纳总结。
一、光敏传感器光敏传感器是一种能够感知光强度的传感器，常见的有光敏电阻和光敏二极管。
光敏传感器可以应用于自动控制灯光的系统中，当周围光线强度发生变化时，传感器会检测到光线的变化并发出信号，从而控制灯光的开关和亮度。
二、温度传感器温度传感器是一种能够感知温度的传感器，常见的有热敏电阻和温度传感器模块。
温度传感器可以广泛应用于温度测量和控制系统中，如气象站、温室控制、空调等。
通过温度传感器，我们可以准确地测量环境的温度，并对温度进行相应的控制。
三、声音传感器声音传感器是一种能够感知声音信号的传感器，常见的有声音传感器模块和麦克风。
声音传感器可以应用于声音识别、噪声监测以及语音控制等领域。
通过声音传感器，我们可以将声音信号转化为电信号，并进行相应的处理和分析。
四、压力传感器压力传感器是一种能够感知压力变化的传感器，常见的有压敏电阻和压力传感器模块。
压力传感器可以应用于气体或液体的压力测量和控制系统中，如汽车胎压监测、液位监测等。
通过压力传感器，我们可以实时地监测物体的压力变化，并进行相应的反馈和控制。
五、触摸传感器触摸传感器是一种能够感知触摸信号的传感器，常见的有触摸开关和触摸传感器模块。
触摸传感器可以应用于触摸屏、智能家居以及电子设备中的触摸控制等领域。
通过触摸传感器，我们可以实现对物体的触摸操作，并转化为相应的电信号进行处理。
六、运动传感器运动传感器是一种能够感知物体运动的传感器，常见的有红外线传感器和加速度传感器。
运动传感器可以应用于安防监控、智能门禁等系统中，通过检测物体的运动，我们可以进行相应的预警和控制。
总结：传感器在我们的日常生活中扮演着十分重要的角色，它们能够感知并测量不同的物理量，并将其转化为电信号进行处理。
第5章《传感器及其应用》第1节 揭开传感器的“面纱”【学习目标】1．了解传感器在生产和生活中的应用。
2．知道非电学量转换成电学量的技术意义。
3．知道传感器的最基本原理及其一般结构。
4．知道敏感元件的作用。
【要点透析】1. 什么是传感器？传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等）按一定规律转换成便于处理和传输电学量（如电压、电流等）的一种元件。
传感器输入的是非电学物理量，输出的是电学量。
将非电学物理量转换成电学量后，测量比较方便，而且能输入到计算机进行处理。
各种传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以至家庭生活等多种领域。
2．传感器的组成传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成，有时还需要加辅助电源。
如图5.1-1所示。
敏感元件（预变换器）：将不能够直接变换为电量的非电量转换为可直接变换为电量的非电量元件。
敏感元件是传感器的核心部分，它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。
转换元件：将感受到的非电量直接转换为电量的器件称为转换元件，如压电晶体、热电偶等。
转换电路：将转换元件输出的电量变成便于显示、记录、控制和处理的有用电信号的电路称为测量电路。
3．传感器的分类传感器的种类很多，目前尚没有统一的分类方法，一般常采用的分类方法有如下几种：（1）按工作原理分类物理传感器：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的传感器，如电容传感器、电感传感器、光电传感器、压电传感器等；化学传感器：利用化学反应识别和检测信息的传感器，如气敏传感器、湿敏传感器等； 生物传感器：利用生物化学反应识别和检测信息的传感器，它是由固定生物体材料和适图5.1-1 敏感元件当转换器件组合成的系统。
如组织传感器、细胞传感器、酶传感器等。
（2）按用途分类这种分类方法给使用者提供了方便，容易根据需要测量的对象选择所需要的传感器。
第一章传感器的一般特性1.传感器技术的三要素。
传感器由哪3部分组成?2.传感器的静态特性有哪些指标?并理解其意义。
3.画出传感器的组成方框图,理解各部分的作用。
4.什么是传感器的精度等级?一个0.5级电压表的测量范围是0~100V,那么该仪表的最大绝对误差为多少伏?5.传感器工作在差动状态与非差动状态时的优点有哪些?灵敏度、非线性度?第二章应变式传感器6.应变片有那些种类?金属丝式、金属箔式、半导体式。
7.什么是压阻效应?8.应变式传感器接成应变桥式电路的理解、输出信号计算。
应变片桥式传感器为什么应配差动放器?9.掌握电子称的基本原理框图,以及各部分的作用。
10.电阻应变片/半导体应变片的工作原理各基于什么效应?11.半导体应变片与金属应变片各有哪些特点。
第三章电容式传感器12.电容式传感器按工作原理可分为哪3种?13.寄生电容和分布电容对电容式传感器有什么影响?解决电缆电容影响的方法有那些?14.什么是电容电场的边缘效应?理解等位环的工作原理。
15.运算法电容传感器测量电路的原理及特点。
第四章电感式传感器16.了解差动变压器的用途及特点。
17.差动变压器的零点残余电压产生的原因?第五章压电式传感器18.什么是压电效应?什么是逆压电效应?常用压电材料有哪些?19.压电传感器能否测量缓慢变化和静态信号?为什么?20.压电传感器的前置放大器电路形式主要有哪两种?理解电压放大器、电荷放大器的作用。
第六章数字式传感器21.光栅传感器的原理。
采用什么技术可测量小于栅距的位移量?22.振弦式传感器的工作原理。
第七章热电式传感器23.热电偶的热电势由那几部分组成?24.热电偶的三定律的理解。
25.掌握热电偶的热电效应。
26.热电偶冷端补偿原理和必要性及补偿电桥法的补偿原理。
27.铂电阻采用三线制接线方式的原理和特点?28.采用负温度系数热敏电阻稳定晶体管放大器静态工作点的工作原理。
29.集成温度传感器AD590的主要特点。
