1、6.2 传感器的应用 回顾与思考 随着人们生活水平的提高,传感器在工农业生产中的应 用越来越广泛,如走廊里的声、光控开关,温度报警器,孵 小鸡用的恒温箱,路灯的自动控制,银行门口的自动门等, 都用到了传感器。传感器的工作离不开电子电路,传感器只 是把非电学量转换成了电学量。 我们这节课就来学习一下几个传感器的应用实例。 学习目标 1 了解传感器应用的一般模式 2 知道电子秤、电熨斗的工作原理 3 知道电饭锅的结构与原理,加深对温度传感器的应 用认识 4 了解光传感器的应用火灾报警器 5 能够根据传感器的工作原理简单分析传感器的应用 传感器应用的一般模式 传感器传感器 放大放大 转换转换 电路电
2、路 执行机构执行机构 显示器显示器 (指针式电表(指针式电表 数字屏)数字屏) 计算机系统计算机系统 力传感器的应用电子秤 1. 组成 常用的力传感器是由金属梁和应变片组成的,应变片是一种 敏感元件,现多用半导体制成。 2. 工作原理 U U1 1 U U2 2 金属梁自 由端受力 F 金属梁发 生弯曲 应变片的 电阻变化 两应变片 上电压的 差值变化 知识点拨传感器问题的三个分析 感受量分析 明确传感器的敏感元件,分析输入信号及输出信号,以及输入 输出信号之间的关系。 电路结构分析 分析传感器的电路结构,熟悉常见电子元件的工作特点,分析 输入输出信号之间的关系。 执行机构工作分析 传感器的应
3、用包含非电学量向电学量转化的过程,还包含根据 信息控制执行机构的过程。 思考 1.判断下列说法的正误 (1)电子称使用的是压力传感器。 ( ) (2)应变片受外力作用发生形变后,其电阻发生变化。 ( ) 1. 电熨斗的结构 温度传感器的应用电熨斗 2. 电熨斗的自动控温原理 电熨斗内部装有双金属片温度传感器,常温下,上、下触点 应是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不 同,上部金属膨胀大,下部金属膨胀小,则双金属片向下弯 曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热。温度降低后, 双金属片恢复原状,重新接通电路加热。这样循环进行,起 到自动控制温度的作用。 温度传感器的应用电熨斗 1.
4、电饭锅的温度传感器:感温铁氧体 感温铁氧体常温下具有铁磁性,能被磁体吸引,升温到 103(“居里温度”或“居里点”)时,就会失去磁性, 不能被吸引。 2. 电饭锅结构 3. 电饭锅的工作原理 开始煮饭时,按下开关,永磁体 与感温磁体相吸,使触点接通, 电热板通电加热。水沸腾后,由 于温度保持100不变,故继续加 热,知道饭熟后,水分被吸收, 锅底温度升高。当温度升到103 时,感温磁体失去磁性,在弹 簧作用下,永磁体被弹开,触电 分离,切断电源,停止加热。 思考 1.判断下列说法的正误 (1)电熨斗能自动控制温度主要是利用了双金属片,两片 金属的膨胀系数相同。 ( ) (2)电饭锅中的敏感元件
5、是光敏电阻。 ( ) 1. 天花板上的火灾报警器 有一种是利用烟雾对光的散射来工作的。 光传感器的应用火灾报警器 2.工作原理 带孔的罩子内装有发光二极管LED、 光电三极管和不透明的挡板,平时, 光电三极管收不到LED发出的光,呈 现高电阻状态。烟雾进入罩内后对 光有散射作用,使部分光线照射到 光电三极管上,其电阻变小。与传 感器连接的电路检测出这种变化, 就会发出警报。 课堂小结 传感器的应用 力传感器 电子秤 温度传感器 电熨斗 电饭锅 光传感器 火灾报警器 巩固训练 例1.关于传感器,下列说法中正确的是( ) A半导体热敏电阻常被用作温度传感器,其温度越高, 阻值越大 B电饭锅应用了温度传感器,它的主要元件是感温铁氧 体 C电熨斗装有双金属片,应用了力传感器 D计算机的鼠标器主要应用了力传感器 B 例2. 关于电饭锅的说法正确的是( ) A电饭锅中的温度传感器是氧化铁 B铁氧体在常温下具有磁性,温度升至居里点时失去铁磁 性 C当温度越过103 时,感温体磁性较强 D用电饭锅煮饭时,温控开关自动断电后,它能自动复位 B