第二節(jié)傳感器的應用

復習問題請大家回憶一下光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件各是把什么物理量轉(zhuǎn)化為電學量的元件？光敏電阻將光學量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學量。熱敏電阻將溫度這個熱學量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學量。霍爾元件把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學量。第一頁，共十三頁，2022年，8月28日傳感器應用的一般模式：傳感器轉(zhuǎn)換或放大電路執(zhí)行機構儀表顯示微機系統(tǒng)第二頁，共十三頁，2022年，8月28日力電傳感器的應用——電子秤閱讀教材，思考并回答問題：（1）電子秤使用的測力裝置是什么？它是由什么元件組成的？（2）簡述力傳感器的工作原理。（3）應變片能夠把什么力學量轉(zhuǎn)化為什么電學量？第三頁，共十三頁，2022年，8月28日3、應變片能夠把物體形變這個力學量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學量1、電子秤的測力裝置是力傳感器，它是由一個金屬梁和兩個應變片一起組成了測力部分。2、在金屬梁沒有力的情況下，金屬梁處于水平狀態(tài)，梁的上下應變片的長度沒變且相等，兩應變片的電阻大小也相等，當給金屬梁施加豎直向下的力時，金屬梁會向下彎曲，使得金屬梁上面的應變片被拉長，電阻變大，兩端電壓也變大，而下邊的應變片被擠壓收縮，電阻變小，兩端的電壓也減小，使得兩應變片兩端電壓值不相等，存在差值，控制電路就通過這個差值，經(jīng)過放大電路將差值信號放大，再在顯示器上顯示出數(shù)字，即力F的大小。第四頁，共十三頁，2022年，8月28日練習1.關于電子秤中應變式力傳感器的說法正確的是 （ ）A.應變片是由多用半導體材料制成B.當應變片的表面拉伸時，其電阻變大；反之，變小C.傳感器輸出的是應變片上的電壓D.外力越大，輸出的電壓差值也越大ABD第五頁，共十三頁，2022年，8月28日溫度傳感器的應用——電熨斗

溫控開關：取一個報廢的日光燈啟輝器，去掉外殼，敲碎氖泡的玻璃，可以看到一個U型的雙金屬片，雙金屬片的旁邊有一根直立的金屬絲，兩者構成一對觸點，常溫下觸點是分離的，用火焰靠近金屬片，可以看到雙金屬片的形狀變化，與金屬絲接觸，熄滅火焰，雙金屬片逐漸恢復原狀，兩個觸點分離。把這個啟動器用到溫控開關，可以控制小燈泡的亮和滅。U形動觸片靜觸片氖泡圖1第六頁，共十三頁，2022年，8月28日思考與討論：（1）常溫下，上、下觸點應是接觸的還是分離的？當溫度過高時，雙金屬片將怎樣起作用？常溫下，上、下觸點應是接觸的，但溫度過高時，由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同，上部金屬膨脹大，下部金屬膨脹小，則雙金屬片向下彎曲，使觸點分離，從而切斷電源，停止加熱．溫度降低后，雙金屬片恢復原狀，重新接通電路加熱，這樣循環(huán)進行，起到自動控制溫度的作用．第七頁，共十三頁，2022年，8月28日溫度傳感器的應用-------電飯鍋1、感溫鐵氧體的特點：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，但是溫度上升到約103℃時，就失去了鐵磁性，不能被磁體吸引了。注意：這個溫度在物理學中稱為該材料的“居里溫度”或“居里點”。思考：取一塊電飯鍋用的感溫鐵氧體，使它與一小塊的永磁體吸在一起，用功率較大的電烙鐵給鐵氧體加熱，經(jīng)過一段時間后會發(fā)生什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：當用電烙鐵給鐵氧體加熱時，經(jīng)過一段時間，鐵氧體就會失去磁性。第八頁，共十三頁，2022年，8月28日2、電飯鍋的原理手動開關接線螺絲觸點永磁鐵電熱板內(nèi)膽底轉(zhuǎn)軸感溫鐵氧體思考與討論：（1）開始煮飯時為什么要壓下開關按鈕？手松開后這個按鈕是否會恢復到圖示的狀態(tài)？為什么？第九頁，共十三頁，2022年，8月28日開始煮飯時，用手壓下開關按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開后，按鈕不再恢復到圖示狀態(tài)。（2）煮飯時水沸騰后鍋內(nèi)是否會大致保持一定的溫度？為什么？水沸騰后，鍋內(nèi)大致保持100℃不變。（3）飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會有什么變化？這時電飯鍋會自動地發(fā)生哪些動作？飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當溫度升至“居里點103℃”時，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點分離，切斷電源，從而停止加熱．第十頁，共十三頁，2022年，8月28日（4）如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動斷電？如果用電飯鍋燒水，水沸騰后，鍋內(nèi)保持100℃不變，溫度低于“居里點103℃”，電飯鍋不能自動斷電。只有水燒干后，溫度升高到103℃才能自動斷電。第十一頁，共十三頁，2022年，8月28日光傳感器的應用火災報警器1、結構圖2、工作原理：在沒有發(fā)生火災時，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。當發(fā)生火災時，產(chǎn)生大量煙霧，煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小。與傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報。第十二頁，共十三頁，202