傳感器紅外感應(yīng)自動(dòng)門它是通過(guò)什么東西“感知”外界的？5.1認(rèn)識(shí)傳感器1、概念：

傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。一、什么是傳感器力溫度光聲化學(xué)成分非電學(xué)量電學(xué)量電壓電流電路的通斷傳感器2、生活中常見的傳感器(1)感應(yīng)門的上方裝有紅外線傳感器,控制大門的開啟和關(guān)閉。(2)樓道中安裝有聲傳感器,控制燈的開啟和關(guān)閉。(3)水龍頭旁邊裝有紅外線傳感器,控制水龍頭打開和關(guān)閉。聲控開關(guān)紅外感應(yīng)自動(dòng)門煙霧報(bào)警器二、傳感器的結(jié)構(gòu)1、通常傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成,有時(shí)也將信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路、輔助電源作為傳感器的組成部分,如圖所示。2、敏感元件:直接感受諸如壓力、光照、溫度、磁場(chǎng)、氣體等非電信息,并將這些信息變換成易于測(cè)量的物理量。常見的有力敏元件、光敏元件、熱敏元件、磁敏元件、氣敏元件等。3、轉(zhuǎn)換元件:又稱傳感元件,將敏感元件輸出的物理量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量。4、信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路:對(duì)轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、消除干擾,轉(zhuǎn)換成便于顯示、記錄、處理和控制的電學(xué)量。（1）光敏電阻5、兩種敏感元件實(shí)驗(yàn)：分別在自然光照射和用手遮住透光口兩種情況下讀出光敏電阻阻值。

光敏電阻在暗環(huán)境中電阻很大，在強(qiáng)光照射下電阻很小。發(fā)生這樣變化的原因在于，不同的光照下的載流子數(shù)目不同，從而使其導(dǎo)電性能發(fā)生變化，即電阻發(fā)生了變化。光敏電阻能夠?qū)⒐庹諒?qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻大小這個(gè)電學(xué)量。

（2）干簧管原理：當(dāng)磁體靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到開關(guān)的作用。1、物理傳感器：力傳感器、磁傳感器、聲傳感器等利用溫度傳感器制成的電子體溫計(jì)利用壓力傳感器制成的電子秤利用光學(xué)傳感器制成的手機(jī)解鎖鍵三、傳感器的分類離子傳感器、氣體傳感器等2、化學(xué)傳感器：利用電化學(xué)氣體傳感器制成的可燃?xì)怏w報(bào)警器利用離子傳感器制成的負(fù)氧離子傳感器：酶?jìng)鞲衅?、微生物傳感器、?xì)胞傳感器等3、生物傳感器利用葡萄糖生物傳感器制成的血糖儀利用生物傳感器制成的心率儀5.2常見傳感器的工作原理煙霧報(bào)警器的工作原理是什么？電熨斗是如何控制溫度的？1、熱敏電阻溫度傳感器一、溫度傳感器

將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)到電阻擋（注意選擇適當(dāng)?shù)谋堵剩?，然后仿照?qǐng)D所示的方法，將一只熱敏電阻連接到多用電表表筆的兩端。分別用手和冷水改變熱敏電阻的溫度，觀察電阻的變化情況。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象熱敏電阻放溫水后，電流表讀數(shù)明顯增大，溫度升高，熱敏電阻的阻值顯著減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、熱敏電阻溫度傳感器熱敏電阻由半導(dǎo)體材料制成,其電阻的阻值隨溫度靈敏變化,可分為：（1）阻值隨溫度升高而減小的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)（2）阻值隨溫度升高而增大的正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)。2、熱電阻溫度傳感器鎢絲（2）規(guī)

律：

電阻隨溫度的升高而增大。電阻—溫度特性曲線RTo（1）電阻與溫度的關(guān)系：

常用的一種熱電阻是用鉑制作的，可用來(lái)做

電阻溫度計(jì)。（3）應(yīng)用：可用于測(cè)溫和測(cè)量流體的流量等3、熱雙金屬片溫度傳感器（1）雙金屬片在溫度變化時(shí)由于“膨脹系數(shù)”不同而產(chǎn)生的形變不同,可用來(lái)控制電路的通斷,常用在溫度控制裝置中。（2）應(yīng)用：雙金屬熱保護(hù)器結(jié)構(gòu)示意圖3、常見應(yīng)用①自動(dòng)門和自動(dòng)水龍頭為紅外線傳感器,在環(huán)境監(jiān)測(cè)、火災(zāi)報(bào)警中利用了光傳感器。②測(cè)量機(jī)械轉(zhuǎn)速時(shí)用到光傳感器。二、光傳感器1、材料:金屬或半導(dǎo)體。2、信號(hào)轉(zhuǎn)換:光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(電流、電壓)。三、力傳感器1、裝置作用:把力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量。2、敏感元件:應(yīng)變片。3、信號(hào)輸出:電壓差。金屬梁應(yīng)變片應(yīng)變片F(xiàn)

在梁的自由端施力F，則梁發(fā)生彎曲，上表面拉伸，下表面壓縮，上表面應(yīng)變片的電阻變大，下表面應(yīng)變片的電阻變小。4、工作原理電子秤5、應(yīng)用：電子秤5.3傳感器的應(yīng)用舉例一、溫度傳感器的應(yīng)用——電熨斗思考與討論：①常溫下，上、下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的還是分離的？當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，雙金屬片將怎樣起作用？答：常溫下，上、下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的，但溫度過(guò)高時(shí)，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(diǎn)分離，從而切斷電源，停止加熱。溫度降低后，雙金屬片恢復(fù)原狀，重新接通電路加熱，這樣循環(huán)進(jìn)行，起到自動(dòng)控制溫度的作用。思考與討論：②熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度，這是如何使用調(diào)溫旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)的？答：熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度，此時(shí)可通過(guò)調(diào)溫旋鈕調(diào)節(jié)升降螺絲，升降螺絲帶動(dòng)彈性鋼片升降，從而改變觸點(diǎn)接觸的難易，達(dá)到控制在不同溫度的目的。二、溫度傳感器的應(yīng)用——電飯鍋（1）溫度傳感器的主要元件是什么？感溫鐵氧體（2）

感溫鐵氧體的組成物質(zhì)是什么？氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末混合燒結(jié)而成（3）感溫鐵氧體有何特點(diǎn)？什么是“居里點(diǎn)”？常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，溫度達(dá)到103℃，失去鐵磁性．居里點(diǎn)，又稱居里溫度，即指103℃。思考與討論:工作原理:按下手動(dòng)開關(guān),觸點(diǎn)連接,電熱板加熱,此時(shí)永磁鐵與感溫鐵氧體吸在一起,當(dāng)鍋內(nèi)缺水或鍋底開始糊鍋,溫度升高到103℃時(shí),感溫鐵氧體失去磁性,永磁鐵下移,兩觸點(diǎn)分離,鍋底溫度不再升高。三、光傳感器的應(yīng)用——火災(zāi)報(bào)警器1、遮光型光電式煙霧報(bào)警器（1）結(jié)構(gòu)（2）工作原理:正常情況下,發(fā)光元件發(fā)出的光通過(guò)透鏡聚焦成平行光照射到受光元件上,將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào),使整個(gè)電路維持在正常狀態(tài),不發(fā)出警報(bào)。發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙霧進(jìn)入檢測(cè)室,光被煙霧粒子反射或散射,照射到受光元件上的光強(qiáng)明顯減弱,破壞了電路的正常狀態(tài),由此發(fā)出報(bào)警信號(hào)。2、散射型光電式煙霧報(bào)警器（1）結(jié)構(gòu)（2）工作原理:正常情況下,發(fā)光元件發(fā)出的光通過(guò)透鏡聚焦成平行光,不能照射到受光元件上,電路維持正常狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),光經(jīng)煙霧反射或散射照射到受光元件上,由此發(fā)出報(bào)警信號(hào)。四、各種傳感器的應(yīng)用——汽車1、目前,一輛普通轎車上安裝幾十到近百個(gè)傳感器,而配置較高的車型上的傳感器數(shù)量可多達(dá)幾百個(gè)。2、傳感器可以感受到汽車行駛過(guò)程中的各種工況信息,并將這些信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其他所需形式的信號(hào),進(jìn)而對(duì)汽車各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效地監(jiān)控,從而使汽車工作在最佳狀態(tài)。5.4自制簡(jiǎn)單的控制電路一、光控LED燈1、原理框圖2、工作原理有光照的情況下,光敏電阻的阻值只有幾歐到幾十歐,Q1的基極和發(fā)射極間電壓小,不能導(dǎo)通,Q2的基極和發(fā)射極間的電壓也較小,也不能導(dǎo)通,所以LED不會(huì)發(fā)光。當(dāng)無(wú)光照時(shí),光敏電阻的阻值會(huì)達(dá)到MΩ量級(jí)。Q1的基極與發(fā)射極間的電壓