資源簡介

(共34張PPT)
2.1 認識常見的傳感器
選修《電子控制技術》
光控路燈的模型
測距小車的模型
分析工作過程
兩個很重要的設備，讓系統能夠“感知”世界！
光敏傳感器
距離傳感器
眼
耳
鼻
舌
皮膚
一、人與傳感器
光敏傳感器、顏色傳感器
聲敏傳感器
氣敏傳感器
味敏傳感器
壓敏、熱敏、濕度傳感器
什么是傳感器
將非電量轉換為與之有確定關系的電量輸出的裝置，稱為傳感器。
一、人與傳感器
距離信息
傳感器
電信號
光信息
傳感器
電信號
非電量
傳感器
電信號
二、傳感器的作用
二、傳感器的作用
輸 出
輸 入
被控
對象
信息
控制
（處理）
非電量
傳感器
電信號
馬上行動（P22）
力敏傳感器
接受
信息，并轉換為電信號
接受聲信號，并轉換為電信號
位移傳感器
接受
并轉換為
超聲波傳感器
接受
并轉換為
力
聲敏傳感器
位移信息
電信號
超聲波信息
電信號
力敏傳感器
三、傳感器的檢測
傳感器是如何把各種信號轉變為電信號的呢？
思考
各種傳感器的轉化的原理會有些不同，比如超聲波傳感器，利用的是聲波的反射等。
但是，有一類是電阻式傳感器：外界因素會引起電阻阻值的變化。如，光敏電阻、熱敏電阻等，都是相應的傳感器。
對于這類傳感器的質量判定，在質量要求不高時，通常可以用多用電表。
四、數字多用電表測傳感器
【活動一】磁控報警裝置——干簧管的認識
1.認識干簧管
干簧管（Reed Switch）也稱舌簧管或磁簧開關，是一種磁敏的特殊開關。當外界存在磁場時，內部觸點閉合，磁場消失后，觸點又會斷開。
干簧管的工作原理
玻璃封裝的干簧管
干簧管電路符號
干簧管
注意：
玻璃干簧管很容易破碎，因此在彎折引腳的時候，請距離引腳根部保留一定的距離，不要緊貼玻璃連接處彎折。
四、數字多用電表測傳感器
【活動一】磁控報警裝置——干簧管的認識
測試干簧管兩端分別在有磁和無磁的時候的電阻！
【活動二】數字型多用電表探究光敏電阻的特性
1、認識光敏電阻
光敏電阻器是利用半導體的光電導效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器，又稱為光電探測器；一般用于光的測量、光的控制和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。
RL
（2）斷開開關，測試以下三種狀態下的光敏電阻阻值。
光照情況 完全遮擋受光表面 （光照極弱） 用書本等半蓋住受光表面 （光照一般） 受光表面完全暴露在自然光中
（光照良好）
光敏電阻阻值/KΩ
光敏電阻阻值 變化規律 四、數字多用電表測傳感器
知識回顧
光敏傳感器
聲敏傳感器
氣敏傳感器
味敏傳感器
壓敏、熱敏、濕敏、傳感器
眼睛
耳朵
鼻子
舌頭
皮膚
傳感器
控制器
執行器
五官
大腦
肢體
傳感器的應用
氣敏傳感器的應用
力敏傳感器的應用
光敏傳感器的應用
超聲波傳感器的應用
熱敏傳感器的應用
聲敏傳感器的應用
紅外線傳感器的應用
第二節 傳感器的應用
傳感器的用途很多，被廣泛應用于工業、農業、軍事、環境保護和日常生活等各領域。
傳感器之所以能作為電子控制系統的重要組成部分，從而應用眾多領域，是由于傳感器轉換的電信號與它獲取的非電信息有嚴格的一一對應關系，而且用它來測量準確性高，且多次重復測量結果之間誤差很小，這是人靠感官來判斷所不能做到的。傳感器提高了檢測的準確性和可靠性。
觀察思考
你想到了什么問題
第二節 傳感器的應用
　　車輛駕駛人員血液中的酒精含量大于或等于20毫克/100毫升、小于80毫克/100毫升為飲酒駕車；血液中的酒精含量大于或者等于80毫克/100毫升為醉酒駕車。
　《中華人民共和國道路交通安全法》規定：嚴禁酒后駕車。為了防止酒后駕車，交通警察使用酒精濃度測試儀檢測可疑駕駛員是否酒后駕駛。酒精濃度測試儀中就使用了對酒精敏感的氣敏傳感器。
第二節 傳感器的應用
氣敏傳感器可以將獲取的氣體信息轉換為電信號。利用不同的半導體材料對不同氣體敏感的特性，可以制造出檢測不同氣體的氣敏傳感器。氣敏傳感器的電阻值隨被檢測氣體的濃度和成分而變化。氣敏傳感器的靈敏度很高即使空氣中待測氣體的含量不到千分之一，氣敏傳感器的電阻值也會產生很大變化。
一、氣敏傳感器的應用
　為什么傳感器比人的感覺系統精確性、可靠性更好？
思考
3. 傳感器轉換的信號與它獲取的信息有嚴格的一一對應關系。
4. 傳感器產品都是經過精確測試、檢驗和校正的。
5. 傳感器測量數據重復性好。
1. 人的感覺系統容易受到內外各種因素的影響，從而產生不穩定性。
2. 同時感覺的信息也難以準確表達。
一、氣敏傳感器的應用
思考
這樣稱重準確嗎？什么秤能夠提高準確性呢？
二、力敏傳感器的應用
當電阻應變片（力敏傳感器）受到力的作用時，它的電阻值就會發生變。電子秤就是貨物重量的變化轉換為電阻的變化、電壓的變化，再經過電壓放大器、模數轉換器后把模擬量轉換為數字量，最后送到液晶顯示器顯示出被稱物體重量，實現快速、準確稱重目的。
思考
如何對生產線上高速流動的啤酒進行快速、準確地計數呢？
三、光敏傳感器的應用
光源
光敏傳感器
在傳送帶的兩側分別安裝光源和光敏傳感器，當被測瓶子位于光源和傳感器之間時，傳感器無光照；被測瓶子不在光源和傳感器之間時，傳感器有光照，這樣，通過它輸出的電信號發生的變化便可以計數。
光
源
傳
感
器
思考（P30）
在自動檢測的傳送帶上，若利用光的反射原理檢測瓶子上是否有瓶蓋，應如何安裝傳感器？
三、光敏傳感器的應用
對于一些簡單的重復性工作，時間一長，人們容易疲勞，甚至導致工作失誤。傳感器可以在減輕工作強度的同時，做出更精確、快捷的判斷。
馬上行動
（P30）
就你的經驗而言，日常生活和工作中哪些重復性工作可以采用光敏傳感器做幫手？
1.
2.
3.
進入場、館人數的統計。
對生產和工作環境的安全監控和報警。
對軋制鋼板或紙張厚度的檢驗。
三、光敏傳感器的應用
觀察思考
人走近自動門時，門為什么能自動打開？
思考
以上探討的光敏傳感器，是對可見光敏感的普通光敏傳感器。還有一種傳感器是對紅外線敏感的，稱為紅外光傳感器。當紅外光傳感器接
受到紅外光（線）時，電阻
值產生變化，如果接在電路
則會產生電壓或電流的變化，
從而將紅外光信息轉換為電
信號，自動門就是利用紅外
光傳感器實現自動開關的。
紅外光傳感器還有哪些應用？
四、紅外光傳感器的應用
應用夜視儀能夠幫助人們在漆黑的夜里看到周圍的景物。
四、紅外光傳感器的應用
五、超聲波傳感器的應用
超聲波有兩個重要特性。一是它的方向性好，它的頻率比音頻高，遇到物體后超聲波會反射，物體的密度不同，反射程度也不同，通過接收和處理反射波就可以知道物體的方位和距離。二是它在水里可以傳播很遠的距離，因此可用超聲波檢測人體內部的病變。
案例分析
（P31）
你知道超聲波傳感器還有哪些應用？
舉例
聲吶的應用
超聲波測距
超聲波清洗
超聲波檢測焊縫
超聲波測海底
超聲波測魚群
五、超聲波傳感器的應用
想一想
在這里，熱敏電阻隨著室內溫度的變化而變化，并把溫度信息轉換為電信號，從而控制空調的自動調溫過程。
六、熱敏傳感器的應用
220V
~
。
。
熱敏傳感器還有哪些應用
熱敏電阻
＋
－
討論（P33）
煉鋼爐中，鋼水的溫度可達1000℃以上。要檢測灼熱的鋼水的溫度，能否使用熱敏傳感器直接測量？
六、熱敏傳感器的應用
熱敏電阻的溫度計測量的溫度范圍為0℃ ～400℃，故不能用熱敏電阻測量。可用鉑鍺-鉑熱電偶，其使用溫度可達1400℃；也可使用光學高溫系統與標準溫度相比較，測定溫度。因為任何物質都輻射出其波長與所處溫度相對應的電磁波，當溫度超過700℃時，物體將輻射可見光，用肉眼即可觀察到發光。
參考答案
六、熱敏傳感器的應用
聲音放大的原理是聲敏傳感器（話筒）的膜片在聲波下產生振動使得處于磁
場中的與膜片相連的線圈
中產生變化的感應電流。
從而把聲音信息轉換為電
信號，再經過功率放大器，
把聲音放大。
七、聲敏傳感器的應用
綜合實踐
1.在下面的電路中有四個輸入端，在①和③之間連接一只自制的濕敏傳感器上滴幾滴水，調節可變電阻RP，使發光二極管發光。那么，這個工作系統有哪些用途？如果不滴水而是干燥的，電路處于什么狀態？
2.在下圖中，若用導線連接②和③，用一根細裸導線接在③和④之間，當裸導線斷裂時，發光管發光。想一想，這個控制系統有什么用途？
課堂小結
作為電阻控制系統中唯一的信號源，傳感器是必不可少的，它將外界信息轉換為電信號以便處理、存儲、輸出。工農業生產、日常生活都離不開傳感器。用它進行科學測量可以提高測量的精確度、可靠性；用它代替人做一些簡單、重復的工作，不但可以降低人的工作強度，而且更準確快捷；在一些惡劣的或者人無法達到的環境中，傳感器更是人類的好幫手。

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