高二物理選修3-2傳感器及其應(yīng)用(課件).ppt_第1頁
高二物理選修3-2傳感器及其應(yīng)用(課件).ppt_第2頁
高二物理選修3-2傳感器及其應(yīng)用(課件).ppt_第3頁
高二物理選修3-2傳感器及其應(yīng)用(課件).ppt_第4頁
高二物理選修3-2傳感器及其應(yīng)用(課件).ppt_第5頁
已閱讀5頁,還剩65頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、第5章傳感器、第5章傳感器、第13章傳感器原理和應(yīng)用、各種傳感器、指紋考勤器、供給BMW溫度傳感器、離子傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、溫度傳感器、光電傳感器、濕度傳感器、機(jī)油壓力傳感器、超聲波傳感器、風(fēng)速傳感器、顏色靜止傳感器傳感器傳感器為變位、速度按照一定的規(guī)律,轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電量的組成部分,起到自動控制的作用。非電量、傳感器、角度變位速度加速壓力溫度濕度音響強(qiáng)照明強(qiáng)度、電壓電流電阻電容、2、傳感器類型、物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器、物理傳感器:使用物質(zhì)的物理性質(zhì)和物理效果檢測和檢測對象信息的傳感器。接受應(yīng)激、聲波、光等物理信息,包括電容傳感器、電感傳感器、光電傳感器、壓電傳感器等。(取決于

2、感官信息的學(xué)科特性),化學(xué)傳感器:利用化學(xué)反應(yīng)原理識別和檢測信息,將化學(xué)物質(zhì)成分、濃度等轉(zhuǎn)換為傳記信號的傳感器。廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)火災(zāi)報警、醫(yī)療衛(wèi)生、家用電器等領(lǐng)域,如氣體傳感器、濕度傳感器等。生物傳感器:利用生物活性物質(zhì)選擇性地識別和測量生物特征化學(xué)物質(zhì)的傳感器。組織傳感器、細(xì)胞傳感器、酶傳感器等感受器中含有生命物質(zhì)的傳感器,而不是嗅覺味覺功能。3,傳感器工作原理,傳感器:一般敏感元素,轉(zhuǎn)換設(shè)備,轉(zhuǎn)換電路,轉(zhuǎn)換設(shè)備,敏感元素,轉(zhuǎn)換電路,一般傳感器和工作原理,1,光敏電阻(光電傳感器),利用煙霧散射的火災(zāi)(2)光敏電阻光線照射下電阻大小硫化鎘(CdS)是半導(dǎo)體材料,沒有光的時候載流子少,導(dǎo)電性

3、能不好。照明增強(qiáng),載流子增加,導(dǎo)電增強(qiáng)。(3)將感光電阻光學(xué)量(照明強(qiáng)度)轉(zhuǎn)換為電能(電阻)。特性:示例1,圖中所示感光電阻自動計數(shù)器的示意圖。其中,R1是光敏電阻,R2是值電阻牙齒光電計數(shù)器的基本工作原理是()A發(fā)光時。信號處理系統(tǒng)獲得高壓B。當(dāng)光線照射R1時,信號處理系統(tǒng)獲得低壓C信號處理系統(tǒng)。每當(dāng)獲得低電壓時,D信號處理系統(tǒng)就會在每次獲得高電壓時計算1。AC,2,熱敏電阻,熱敏電阻_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _牙齒組件必須是熱敏電阻B。與插入熱水相比,歐姆表的數(shù)量不變。牙齒組件必須用價

4、格電阻c .黑色紙包裝,與用黑色紙包裝相比,歐姆表的數(shù)量變化很大。()、)牙齒組件必須是光敏電阻D。與用黑色紙包、用黑色紙包相比,歐姆表示同樣的數(shù)。牙齒組件必須是值電阻、AC、示例3:圖3:火警的部分電路示意圖。其中R2是半導(dǎo)體熱材料制成的傳感器,電流表在值班室的顯示器,A,B之間連接著報警器。當(dāng)傳感器R2所在的地方著火時,顯示器電流I,警報器兩端電壓U的變化()A.I變大,U變大,B.I變小,U變小,C.I變小,U變大,D.I變大,U變小,B變小,B變小()A電壓表指示增加BR2的電流減少C小燈泡的功率增加D電路路徑結(jié)束電壓增加,返回,ABC,功率傳感器主要是使用敏感元件和電阻器將動態(tài)信號(

5、變位、速度、加速度等)轉(zhuǎn)換為傳記信號(電壓、電流等)的儀器。力傳感器廣泛用于導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇、宇宙飛船上安裝的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和ABS防抱死制動系統(tǒng)等社會生產(chǎn),現(xiàn)代技術(shù)。3 .力傳感器,電阻傳感器測量物體的質(zhì)量,力傳感器的應(yīng)用電子秤,例如*:為了測量一個學(xué)生,一個物體的質(zhì)量,我找到了力轉(zhuǎn)換器。牙齒轉(zhuǎn)換器的輸出電壓與壓力面的壓力(比率系數(shù)K)成正比。然后,將物體放在壓力面上,就可以測量與物體質(zhì)量成比例的輸出電壓U。力轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的重量、電壓表、滑動電阻器、一節(jié)干電池、傳記鍵和導(dǎo)線數(shù)、測試對象(可放置在力轉(zhuǎn)換器的壓力面上)等設(shè)備。請完成對牙齒物體的測量M。(1)使電路設(shè)計、電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大,

6、以便調(diào)節(jié)功率轉(zhuǎn)換器的輸入電壓,在方框中繪制整體測量電路圖。(2)簡述測量步驟,求出比例系數(shù)K,測量要測量的物體的質(zhì)量M。(3)想象實驗中可能出現(xiàn)的問題。(1)設(shè)計電路圖,(2)測量階段和結(jié)果:曹征滑動電阻器,轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零,在轉(zhuǎn)換器上稱重,記錄輸出電壓U0,在轉(zhuǎn)換器上測量,將輸出電壓U記錄為U0=km0g,獲得K=。示例(風(fēng)力計)是測量風(fēng)力力的儀器結(jié)構(gòu)圖,如圖所示,在圖中,P是金屬球,掛在細(xì)長的裸電線下面,O是懸掛點,R0是保護(hù)電阻,CD是水平放置的光滑電阻。掛小球的細(xì)鐵絲總是保持良好的接觸,無風(fēng)時細(xì)鋼絲和電阻線在C點接觸,牙齒時電路中的電流為I。細(xì)鐵絲和電阻是C/點接觸,已知風(fēng)方向水平

7、左側(cè),OC=h,CD=L,球的質(zhì)量是M,電阻單位長度的電阻K,風(fēng)能大小f和電流表示數(shù)I的關(guān)系。牙齒器測量的最大風(fēng)力是多少?示例3: (2003上海市問題)右圖顯示了變位傳感器的工作原理。在物體M牙齒軌道上,平移時驅(qū)動滑動電阻器的金屬滑球P,通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)反映物體位移的大小X。假設(shè)電壓表是理想,以下說法是正確的:()當(dāng)A物體M牙齒運(yùn)動時電源供應(yīng)裝置內(nèi)的電流發(fā)生變化,當(dāng)電壓表的指示數(shù)發(fā)生變化時,C物體M牙齒不運(yùn)動時,電路中電流D物體M牙齒不運(yùn)動時,電壓表沒有指示數(shù)。B,電容式變位傳感器,電容式變位傳感器對物體_變位,電容,(1)角度測量,(2)液面高度測量h,(3)壓力f測量,(4)變位x測

8、量,其他容量傳感器,例如43360是飛機(jī)系統(tǒng)繞軸OO旋轉(zhuǎn)時,元件A位移,相應(yīng)的電壓信號輸出,成為飛機(jī)、衛(wèi)星等柔道系統(tǒng)的信息來源。已知A的質(zhì)量為M,彈簧的剛度系數(shù)為K,自然長度為L,電源供應(yīng)裝置的傳動力為E,內(nèi)部阻力不可估量?;瑒与娮杵鞯目傞L度也為L,電阻分布均勻,系統(tǒng)停止時P位于B點,系統(tǒng)以角速度旋轉(zhuǎn)時,嘗試輸出電壓U和函數(shù)格式。解析:如果設(shè)定彈簧延伸x,則設(shè)定x=m 2 l (k-m 2)滑動電阻器單位長度的電阻R1 u=irx=ex R1/l R1=ex/l u=em 2(k-m 2)方塊為a=2(g=10 m/s2) (1)如果頂板傳感器的數(shù)量是底板傳感器顯示數(shù)量的一半,請嘗試判斷箱體的

9、運(yùn)動。(2)如果要使頂板傳感器的數(shù)量為零,箱子垂直移動會發(fā)生什么情況?,a=2m/s2 mg F1-F=ma m=0.5kg,頂板指示符不會更改底板計數(shù)的一半彈簧長度f=10n F2=5n mg F2-f(2)說明旋轉(zhuǎn)麥克風(fēng)的工作原理和工作過程。(3)說明電容式麥克風(fēng)的工作原理和工作過程。這種麥克風(fēng)的優(yōu)點是什么?4)駐極體麥克風(fēng)的工作原理是什么?(?優(yōu)點是什么?4 .音響傳感器實例1。(2003上海市考試問題)練歌房用麥克風(fēng),里面裝有傳感器。其中一個是振動圈式。其工作原理是在彈性膜后面貼上輕而小的金屬線圈。線圈在永磁體的磁場中。聲波震動膜場前后時,將聲音信號轉(zhuǎn)換為傳記信號。以下說法是()當(dāng)a牙

10、齒傳感器根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的b牙齒傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的c膜片振動時,通過金屬線圈的磁通量不變d膜片振動時,金屬線圈中不會發(fā)生柔道電動勢。b,兩個觸點在室溫下分離。溫度升高,兩種茄子金屬膨脹性能不同,雙金屬片形狀發(fā)生變化,觸點接觸。3,溫度傳感器的應(yīng)用傳記熨斗,傳感器應(yīng)用實例,雙金屬片溫度傳感器:示例2。熒光燈的啟動器也可以看作是熱感應(yīng)裝置。感溫計能說出雙金屬片、啟動器的工作原理嗎?分析:熒光燈啟動器結(jié)構(gòu)如圖所示,有一個雙金屬片,熱膨脹系數(shù)差異。開關(guān)關(guān)閉后,啟動器的陽極之間有電壓,霓虹燈氣體放電,釋放光暈,光暈釋放的熱量使U形觸摸加熱,向外擴(kuò)展,撞擊靜態(tài)接觸,成為電路連接。(威廉莎士

11、比亞Northern Exposure(美國電視電視劇),溫度下降時,U-tool會向內(nèi)收縮,離開接觸點,切斷電路。電熨斗的結(jié)構(gòu),思考和討論:常溫下兩個觸點是接觸還是分離?如何使用溫度調(diào)節(jié)器提高或降低傳記燙發(fā)的工作溫度?范例3 .電熨斗:使用雙金屬片溫度傳感器控制電路連接。(1)電飯鍋的溫度傳感器的主要組件是什么?(2)感溫鐵氧體的組成是什么?(?(3)感溫鐵氧體有什么特點?4)“居里點”是什么?(?溫度傳感器應(yīng)用電飯鍋、防盜報警器、報警器內(nèi)使用了雙簧管,雙簧管可以感應(yīng)磁場,打開或關(guān)閉電路電源。2,熱敏電阻和金屬熱阻,(1)導(dǎo)電和溫度變化關(guān)系半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性隨溫度的提高而提高(電阻率隨溫度的提

12、高而降低)。金屬導(dǎo)體導(dǎo)電性隨溫度升高而降低(電阻率隨溫度升高而增大)。(2)熱敏電阻靈敏度高,但化學(xué)穩(wěn)定性差,測量范圍小。金屬熱阻的化學(xué)穩(wěn)定性比較好,測量范圍大,但靈敏度不好。(3)熱敏電阻或金屬熱電阻可以將熱學(xué)量(溫度)轉(zhuǎn)換為電阻電容量。范例3 .下圖是溫度傳感器的原理圖,Rt是熱敏電阻設(shè)備。請說明傳感器如何將溫度值轉(zhuǎn)換成傳記信號。,回答由于溫度升高或降低,Rt電阻發(fā)生變化,電路期間電流也發(fā)生變化,R的電壓也發(fā)生變化,因此電壓表讀數(shù)發(fā)生變化,溫度變化轉(zhuǎn)換為傳記信號。(1)角度測量,(2)液面測量h,(3)壓力測量F,(4)變位測量x,電容式傳感器,電容式變位傳感器,電容式變位傳感器將動態(tài)量(

13、變位)轉(zhuǎn)換為電能(電容)。(1)材料:砷銦,(3)孔電壓:K等半導(dǎo)體是與大小和組件的材料相關(guān)的孔系數(shù)的比例系數(shù)。如果霍爾分量的D,K確定了值,I保持不變,那么UH的變化與B成正比。因此,霍爾元件也稱為磁傳感器?;魻栐⒋艑W(xué)(磁感應(yīng)強(qiáng)度)轉(zhuǎn)換為電能(電壓)。5,霍爾元件(磁傳感器),(2)工作原理:自動檢測和自動控制系統(tǒng),電力、冶金、石化、化工等工藝行業(yè)中生產(chǎn)線的設(shè)備工作狀態(tài)與整個生產(chǎn)線流程相關(guān)。一般來說,將建立24小時在線監(jiān)測系統(tǒng)。大幅度掙扎的傳感器、石化行業(yè)輸油管、油罐等壓力容器破損和泄漏檢測,通過對、抽樣汽車的測試,工程師們可以了解產(chǎn)品的質(zhì)量。汽車扭力測量機(jī)床加工精度測量,汽車和傳感器高

14、級轎車必須實時準(zhǔn)確測量溫度、壓力、位置、距離、轉(zhuǎn)速、加速度、濕度、電磁、光電、振動等,一般需要301 00種傳感器。傳感器和家用電器自動炊具,真空吸塵器,空調(diào),電子熱水器,空氣干燥器,電熨斗,電扇,洗衣機(jī),洗碗機(jī),相機(jī),冰箱,電視機(jī),錄像機(jī),家庭影院等。傳感器應(yīng)用于機(jī)器人,機(jī)器人,機(jī)器人的傳感器:旋轉(zhuǎn)/移動位置傳感器,力傳感器,視覺傳感器,聽覺傳感器,近距離傳感器,觸覺傳感器,熱角度傳感器,嗅覺傳感器。密歇根大學(xué)機(jī)器人裝配模型,機(jī)器人服務(wù)員,AGV自動送貨車,香港理工AGV模型,傳感器在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,人體健康狀況診斷需要多種生理參數(shù)測量。國內(nèi)成功啟動了近紅外組織血氧參數(shù)測定的探測器。人類基因組計劃研究也大大促進(jìn)了對以下傳感器的研究:酶、免疫、微生物、細(xì)胞、DNA、RNA、蛋白質(zhì)、嗅覺、味覺和體液成分、血?dú)?、血壓、血流和脈搏。醫(yī)學(xué)、傳感器和航空與航天、飛機(jī):在預(yù)定軌道上,陀螺

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論