光敏电阻光电传感器
一、 传感器
1、定义: 指这样一类元件:它能够感受诸力、
温度、光、声、化学成分等非电学 量,并能把它们按照一定的规律转 换为电压、电流、电阻等电学量;或 转换为电路的通断。 2、优点: 把非电学量转换为电学量以后,可 以很方便的进行测量、传播、处 理和控制。
传感器工作原理流程图
非电学量
敏感元件 转换元件
电流
电压 电压
电磁感应 电磁感应
牛顿第 二定律
加速度
电压
五、小结: 1、传感器的概念: 传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、 声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换 为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。 2、传感器的工作原理: 非电学量 敏感元件 转换器件 转换电 路 电学量
(2)光敏传感器部件
1、光敏电阻
1)特性: 当改变光照强度时,电阻的大小也随着改变。
一般随着光照强度的增大电阻值减小。
2)材料: 制作光敏电阻的材料一般为半导体。如:硫化镉
3)半导体的导电原理: 半导体靠其中的载流子(自由电子和空穴) 来导电
光敏电阻能够把光照强弱这个光学量 转换为电 阻这个电学量
3、敏感元件: (1)光敏电阻 (光电传感器)
(2)热敏电阻和热电阻 ( 温度传感器) (3)电容式传感器 (位移传感器)
(4)霍尔元件 (磁传感器)
二、常用的几种传感
1、干簧管 2、光敏电阻 3、热敏电阻 4、金属热电阻 是一种能感知磁场的传感器 电阻随光照的增强而减小 (半导体材料) 一般随温度升高电阻减小 (半导体材料) 温度升高电阻仿路灯,就要使用继电器 来启闭工作电路。
2、金属热电阻和热敏电阻
R 1.金属导线; 2.热敏电阻 ; T R-T关系示意图
问题:
O
(1)金属电阻与热敏电阻的导电性能 与温度的变化关系是否相同? (2)金属热电阻和热敏电阻各有哪些优缺点? (3)金属热电阻和热敏电阻能够将什么量转换为什么量?
热敏电阻能够把 温度这个热学量 转换成为电阻这个电学量
3)应用:电阻温度计、报警器等
思考与练习:
传感器名称 输入(感受)的 物理量 输出的 物理量 可能的 工作原理
元件受压 电阻变化 受光照有 电动势
气体压强 传感器 光电二极管
测速发电机 话筒 加速度 传感器
气体压强
电压
光照强度
物体转速 声音强度
4)应用:光控电路、光电计数器、报警器
实验一 : 光控开关
实验原理及知识准备
(1)如图所示光控电路, 用发光二极管LED模仿路灯, RG为光敏电阻,R1的最大电 阻为51 kΩ,R2为 330 kΩ, 试分析其工作原理。
(2)要想在天更暗时路灯才会亮,应该把R1 的阻值调大些还是调小些?为什么?
图乙中,用白炽 灯模仿路灯,为何 要用到继电器?
接口电路
辅助电源
电学量
盒子里面有什么装置?
二、制作传感器的常用元器件
1、光敏电阻 光敏电阻实物图
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光照情况 电阻阻值
受光表面暴露
受光表面遮住
电阻小
电阻大
二、制作传感器的常用元器件 1、光敏电阻
光照情况
受光表面暴露
受光表面遮住
电阻阻值
电阻小
电阻大
问 题 :
(1)光敏电阻的阻值与什么有关? (2)光敏电阻受到光照时会发生什么变化?怎样解释? (3)光敏电阻能够将什么量转换为什么量?
5、电容式位移传感器 6、霍尔元件
【课后设计】火警报警器 设计要求:温度过高,发生警报 学生分组讨论:①需要什么器材? ②提出设计方案; ③讨论并提出改进意见; ④还可以用于生活中的哪些方面?
热敏电阻 (半导体材料) 一般随温度升高电阻减小 (1)、温度传感器部件 半导体的导电机理 金属热电阻 温度升高电阻增大 观察与思考
两种温度 凉水 的水 开水
电阻值情 电阻大 况
电阻小
(将温度高低转变成电信号)
2、金属热电阻和热敏电阻
1)特性:
增大 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而_____ 减小 热 敏电阻的阻值会随着温度的升高而____ 2)异同点: 金属热电阻化学稳定性好、测量范围大、但是灵敏度差。 热 敏电阻化学稳定性差、测量范围小、但是灵敏度好。