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复习材料
5.3利用传感器制作简单的自动控制装置
基础导学
要点一、传感器应用的一般模式
要点二、力传感器的应用——电子秤
1.组成:电子秤使用的测力装置是力传感器,常用的一种力传感器是由金属粱和应变
片组成的.
敏感元件:应变片
2.原理:如图所示,弹簧钢制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各贴一个应变片,
在梁的自由端施力F,则梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩,上
表面应变片的电阻变大,下表面应变片的电阻变小,F越大,弯曲形变越
大,如果让应变片中通过的电流保持恒定,那么上表面应变片两端的电压变大,下表
面应变片两端的电压变小,传感器把这两个电压的差值输出,外力越大,输出的电压差值也
就越大.
3.作用:应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量.
要点三、温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅
复习材料
1.电熨斗
(1)构造(如下图所示)
它主要由调温旋钮、升降螺丝、绝缘支架、触点、双金属片、弹性铜片、电热丝、金属底板
等几部分组成.
(2)敏感元件:双金属片
(3)工作原理:温度变化时,由于双金属片上层金属与下层金属的膨胀系数不同,双
金属片发生弯曲从而控制电路的通断.
2.电饭锅
(1)构造(如图所示)
(2)敏感元件:感温铁氧体
(3)工作原理:①居里温度:感温铁氧体常温下具有铁磁性,温度上升到约103℃时,失
去铁磁性,这一温度称为“居里温度”.
②自动断电原理:用手按下开关通电加热,开始煮饭,当锅内加热温度达到103℃时,
铁氧体失去磁性,与永久磁铁失去吸引力,被弹簧片弹开,从而推动杠杆使触点开关断
开.
3.测温仪
(1)敏感元件
热敏电阻,金属热电阻,热电偶,红外线敏感元件等.
(2)工作原理
敏感元件将温度转换成电信号,由指针式仪表或数字式仪表显示出来.
要点四、光传感器的应用——火灾报警器
1.构造:带孔的罩子内装有发光二极管、光电三极管和不透明的挡板.
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
复习材料
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.
3.常见的光传感器:光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管等.
要点突破
突破一:传感器问题分析
1.分析思路
物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件.我们可
以把传感器的应用过程分为三个步骤:
(1)信息采集
(2)信息加工、放大、传输
(3)利用所获得的信息执行某种操作.
2.分析传感器问题要注意四点
(1)感受量分析
要明确传感器所感受的物理量,如力、热、光、磁、声等.
(2)输出信号分析
明确传感器的敏感元件,分析它的输入信号及输出信号,以及输入信号与输出信号间的变化
规律.
(3)电路结构分析
认真分析传感器所在的电路结构,在熟悉常用电子元件工作特点基础上,分析电路输出信号
与输入信号间的规律.
(4)执行机构工作分析
传感器的应用,不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程,还包含根据所获得的信息控制
执行机构进行工作的过程.
突破二:在生产、生活中常见传感器的应用
1.生活中的传感器
(1)与温度控制相关的家用电器:电饭煲、电冰箱、微波炉、空调、消毒碗柜等,都用到温
度传感器.
(2)红外传感器:自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报
警器等.
(3)照相机中的光传感器和家用便携
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