第五章 传感器 —2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件

传感器及其工作原理 第五章章 传感器 人教物理选择性必修2 色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测量颜色。 干簧管 色标传感器 温度传感器 力传感器 一 传感器 定义： 力 温度 光 声 化学成分 电压 电流 电容 电路通断 电学量 转化为 用于 测量 传输 处理 控制 非电学量 把 的元件 二 传感器的种类 1)物理传感器： 利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号. 利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质. 2．大多数传感器是以物理原理为基础制作的. 1．传感器的种类 利用物质的物理特性或物理效应制作而成. 2)化学传感器： 3)生物传感器： 三 传感器的组成与应用模式 2．应用模式 1．组成： 敏感元件 转换元件 四 敏感元件 1.光敏电阻（硫化镉） 1）特点： 2）原理： 无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子变多，导电性变好。 3）作用： 光照强度 电阻 光照越强，电阻越小 4）应用：光电计数、测量光照的强度. 2.热敏电阻和金属热电阻 T↑，ρ↓，R↓ T↑，ρ↑，R↑ 半导体 金属 灵敏度高，测量范围小，化学稳定性差 灵敏度差，测量范围大，化学稳定性好 把温度转化为电阻 1.金属导线 2.热敏电阻 测量温度、汽车的低油位报警装置等 热敏电阻 金属热电阻 特点 制作材料 优缺点 作用 应用 R T O 2 1 电阻-温度特性曲线 3、电阻应变片 金属在外力作用下发生形变(伸长或缩短)时，其电阻随形变而变化的现象，称为金属的电阻应变效应。 2）半导体电阻应变片的原理：基于半导体材料的压阻效应。 3）作用： 1）金属电阻应变片的原理： 物体形变 电阻 4）应用：应变式力传感器 ①结构：由金属梁和电阻应变片组成。 ②用途：测量重力、汽车和卷扬机的牵引力等。 4.电容式传感器的原理及用途 2）应用 手机触摸屏 电容式位移传感器 1）原理: θ变→S变 h变→S变 x变→ɛr变 F变→d变 5.霍尔元件（厚度-d） UH与B成正比，霍尔元件能把磁学量转换成电压 UH h 1.电熨斗 1)敏感元件： 3)原理 2)结构 双金属片—上层金属片膨胀系数大于下层金属