《传感器应用》PPT第3章-环境量
第三章气敏和湿敏传感器的应用气体与人类日常生活密切相关，对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少的手段，气敏传感器发挥着
极其重要的作用。如生活环境中一氧化碳浓度达0.8～1.15ml/L时，就会出现呼吸急促，脉搏加快，甚至晕厥。还有易燃、易
爆气体、酒精等的探测。烟雾报警器酒精传感器二氧化碳传感器3.1气敏电阻传感器气敏传感器是利用气敏半导体材料，如
氧化锡、氧化锰。当它们吸收了气体烟雾，如一氧化碳、醇等时，电阻发生变化。从而使气敏元件电阻值随被测气体的浓度改变而变化。3.1
气敏电阻传感器3.1气敏电阻传感器
气体报警器3.1气
敏电阻传感器实验室中的传感器家用煤气报警器酒精传感器3.1气敏电阻传感器3.2湿敏传感器及应用湿敏电
阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测
量湿度。制作简易湿度报警器?将下雨报警器放在室外，当下雨时，能从喇叭里传出动听的音乐声，提醒室内人员。
电路由三个单元电路所组成:(1)由湿敏传感器SM与VT1组成电子开关电路；(2)由555时基集成电路和阻容元件组成延时电
路；(3)IC2为软封装音乐集成电路。报警器原理制作指导可用通用印制板进行焊接。外壳可选用成品音乐门铃进行改制，湿敏传感
器则需自制，建议制作两个以上，交替使用，增加可靠性。三极管VT1的基极与电源负极用导线与直径3.5cm的插座相连
，将插座固定在音乐门铃外壳上。使用时将湿敏传感器的插头插入孔内即可。
教师授课方案 （首页）
授课班级 09D电气1、电气2 授课日期
课节 2 课堂类型 讲授
课题 第三章电感式传感器
第一节自感传感器 第二节互感传感器
教学目的
与要求 【知识目标】1、了解自感式传感器的结构、工作原理。2、差动变压器的结构、工作原理、测量电路重点掌握差动螺线管式电感变压器、差动相敏检波电路以及一次仪表的相关知识。
【能力目标 】培养学生理论分析及理论联系实际的能力。
【职业目标 】培养学生对一次仪表变送的接线技能与爱岗敬业的情感目标。
重点难点 重点：差动变压器工作特性、相敏检波电路的工作特性、一次仪表的输出。难点：相敏检波电路的工作特性
教具教学辅助活动 教具：多媒体课件、变压器、毫安表、交流接触器、导线
教学辅助活动：提问、学生讨论
一节教学过程安排 复习 1、 测温热传感器的工作特性、热电阻的分类
2、 测温热传感器测量转换电路及优点
3、举例测温热传感器应用
4、气敏的工作特性与应用
5、湿敏电阻的工作特性与应用 5分钟
讲课 1、了解自感式传感器的结构、工作原理。
2、差动变压器的结构、工作原理、测量电路
重点掌握差动螺线管式电感变压器。
3、 掌握差动相敏检波电路
4、 电感传感器的应用 70分钟
小结 1、 小结见内页
2、 利用10分钟时间与学生互动答疑 13分钟
作业 习题册第三章电感传感器习题 2分钟
任课教师：叶睿 2011年1月20日 审查教师签字： 年 月 日
教案附页
【复习提问】
上节课知识点：
1、测温热传感器的工作特性、热电阻的分类
2、测温热传感器测量转换电路及优点
3、举例测温热传感器应用
4、气敏的工作特性与应用
5、湿敏电阻的工作特性与应用
第三章 电感式传感器
【新课导入】
电感式传感器：利用线圈自感或互感量系数的变化来实现非电量电测的一种装置。可以测量位移及与位移有关的工件尺寸。
第 1 页 1.传感器
2.温度传感器和光传感器
学 习 目 标 知 识
脉 络
1.了解传感器的概念、结构及各部分的作用．(难点)
2.通过实验感知半导体热敏电阻的特性．(重点)
3.了解干簧管的构造及作用．(重点)
4.知道温度与光传感器常用的敏感元件及其在生活、生产中的应用．(重点)
传
感
器
[先填空]
1．传感器 定义：传感器通常是把被测的非电信息，按一定规 律转换成与之对应的电信息的器件或装置组成：传感器一般由敏感元件和处理电路组成结构框图：非电信息敏感元件→处理电路――→电信息功能：将被测的非电学量转换成为电学量
2．敏感元件的原理
(1)根据感知原理分类
①物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应．
②化学类：基于化学反应的原理．
③生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能．
(2)原理：大多数传感器是通过敏感元件把非电学量转变为电学量，或转化第 2 页 为电路的控制开关，从而实现方便的显示、记录、处理和控制．
(3)应用实例：
半导体热敏电阻：具有电阻随温度灵敏变化的特性，可以实现对温度的测量．常用于温度传感器．
干簧管：感知磁场的敏感元件，常用于磁场控制开关．
[再判断]
(1)干簧管是一种磁传感器．(√)
(2)传感器担负着采集信息的任务．(√)
(3)传感器是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具．(√)
[后思考]
街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性可以制成自动点亮、熄灭的装置，从而实现自动控制．想一下，这是利用了半导体的什么性质呢？
【提示】 利用了半导体敏感元件的光敏特性．
[合作探讨]
探讨1：干簧管的工作原理及在电路中的作用是什么？
【提示】 干簧管可以感受外界磁场，当干簧管的两个铁质簧片处在磁场中时，两个簧片被磁化，在磁力的作用下由原来的分离状态变成闭合状态，磁场减弱时两个簧片又分开，它在电路中的作用就是一个磁控开关．
模块综合检测
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)
1．如图1所示，电阻和面积一定的圆形线圈垂直放入匀强磁场中，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间的变化规律为B＝B0sin ωt.下列说法正确的是(
)
图1
A．线圈中产生的是交流电
B．当t＝π/2ω时，线圈中的感应电流最大
C．若增大ω，则产生的感应电流的频率随之增大
D．若增大ω，则产生的感应电流的功率随之增大
2．两个完全相同的灵敏电流计A、B，按图2所示的连接方式，用导线连接起来，当把电流计A的指针向左边拨动的过程中，电流计B的指针将(
)
图2
A．向左摆动
B．向右摆动
C．静止不动
D．发生摆动，由于不知道电流计的内部结构情况，故无法确定摆动方向
3．如图3甲所示，一矩形线圈放在随时间变化的匀强磁场内．以垂直线圈平面向里的磁场为正，磁场的变化情况如图乙所示，规定线圈中逆时针方向的感应电流为正，则线圈中感应电流的图象应为(
)
图3
4．如图4所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场的过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，则小球(
)
图4
A．整个过程匀速运动
B．进入磁场的过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动
C．整个过程都做匀减速运动
D．穿出时的速度一定小于初速度
5. 线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图5所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是(
)
图5
A．磁通量和感应电动势都在变大
B．磁通量和感应电动势都在变小
C．磁通量在变小，感应电动势在变大
D．磁通量在变大，感应电动势在变小
6.如图6所示的电路中，变压器是理想变压器．原线圈匝数n1＝600匝，装有0.5 A的保险丝，副线圈的匝数n2＝120匝，要使整个电路正常工作，当原线圈接在180 V的正弦交变电源上时，下列判断正确的是( )
