高中物理选修3-1课件传感器及其工作原理(共21张PPT)

传感器及其工作原理 湖北省武穴中学 胡定钰 人体对外界的感觉可分为哪几种？分别由什么 器官承担？ 什么是传感器 人体感觉 感觉器官 视觉 眼 听觉 耳 味觉 舌 嗅觉 鼻 触觉 皮 什么是传感器 定义：传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、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，或转换为电路的通断。 一般来说，用于完成视觉、听觉、触觉功能的传感器其接受的是光、声波、压力等的物理信息称物理传感器 代替嗅觉、味觉功能的传感器，则称化学传感器或生物传感器 什么是传感器 分类（按感受信息的学科特点不同） 物理传感器、化学传感器、生物传感器 传感器：非电学量→传感器→电学量 位移 速度 压力 温度 湿度 声强 光照…… 传感器 电压 电流 电阻 电容 …… 传感器的工作原理 非电学量 敏感元件 转换元件 接口电路 电学量 辅助电源 1. 光照传感器——光敏电阻 常见的传感元件 光照情况 强光照射下 黑暗环境下 电阻值的情况 电阻小 电阻大 特性：光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。一般随着光照强度的增大电阻值减小 材料：制作光敏电阻的材料一般为半导体。如：硫化镉 作用：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 电阻变化的原因：硫化镉是半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照增强，载流子增多，导电性能好，电阻变小。 光敏电阻 半导体导电性能分析 材料：半导体 特性：热敏电阻的阻值会随着温度的升高而减小，具有负温度系数。 2. 温度传感器 热敏电阻 　　　次数 待测量　　 1 2 3 t/°C R/Ω 特性：金属热电阻的阻值会随着温度的升高而增大，具有正温度系数 金属热电阻 材料：金属热电阻是用金属做成的 作用：热敏电阻和金属热电阻能够把 温度这个热学量转换成为电阻这个电学量。 但相比而言，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，而热敏电阻的灵敏度较好． 总结 2. 温度传感器 问题：半导体与金属导电的自由带电粒子是相同的吗？ 【例1】 有定值电阻、热敏电阻、光敏