資源簡介

(共24張PPT)
２.2　傳 感 器 的 應 用
1、認識常見的傳感器
2、知道傳感器的應用
廣東省東莞市光明中學 黃利輝
傳感器的用途很廣：科學研究、工業、農業、商業、醫學、軍事、環境保護、日常生活等。
傳感器用途
——提高了檢測的精確性和可靠性。
為什么傳感器比人的感覺系統的精確性和可靠性更好？
因為傳感器轉換的電信號與它獲取的信息有嚴格的一一對應關系，而且用它來測量準確性較高，多次重復測量結果之間誤差很小。
使用傳感器測量的優點
案例一：
溫、濕度傳感器檢測棉花的溫度和濕度
1、溫、濕度傳感器
還可用來檢測糧食倉庫\布料倉庫\蔬菜大棚溫度和濕度
案例二：電子秤是怎樣工作的？
電子秤由電阻應變片、電壓放大器、模數轉換器和數字顯示器等組成。
1、怎樣稱重？
電阻應變片由康銅絲做成，當受到力的作用時，它的電阻就會發生變化。把應變片接在合適的電子電路中，電阻的變化量就能轉換為電壓的變化量，經過電壓放大器放大和處理后又成為相應的數字量，送到液晶顯示器顯示出被稱物體的質量。
2、壓敏傳感器
電子秤是怎樣工作的？
2、怎樣計價？
稱出貨物質量后，通過鍵盤輸入貨物的單價，裝在電子秤里具有計算功能的處理器開始工作，顯示器上就能顯示出總價錢。如果把電子秤與打印機相連，則被被秤貨物的質量、價格、總價錢就能在紙帶上打印出來。
馬上行動
你能不能想到一種更方便、更快捷、更準確的方法來稱“大象”
可用力敏傳感器制成的測量汽車質量的地秤．
壓敏傳感器還可用于: 電腦鍵盤、手機鍵盤等
案例 自動計數器
原理：在自動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，否則便有光照，這樣通過它輸出的電信號發生變化便可計數。若瓶子是透明的，同同時可檢測液位或液體的混濁度。
3、光敏傳感器
光敏傳感器用途還有：光電鼠標、數碼相機等
B超的探頭是超聲波傳感器（聲敏傳感器）
超聲波有兩個重要特性：
（1）方向性好。
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。
（2）在水里的傳播距離遠，約是在空氣中傳播距離的1800倍。
適于探測水中物體的優選載體。因為人體內部有水分，因此很適于檢測人體內部的病變。
案例 B超的奧秘
4、超聲波傳感器
超聲波是怎樣工作的？它是怎么既能發射超聲波又能接收超聲波的？
在傳感器的兩條引腳上輸入40kHz的脈沖信號，其內部的壓電陶瓷片（或壓電石英晶片）將電能轉換為同頻率的機械振動能，經錐形輻射口將振動信號向外發射出去，這就是超聲波的發射。
當超聲波遇到被測物體或障礙物時，超聲波便反射回來，當傳感器接收到40kHz的超聲波信號后，壓電陶瓷片產生諧振，將機械振動信號轉換成同頻率的電信號。
超聲波傳感器的用途
（1）B超
（2）探測大海的深度（聲吶）
（3）計數器
（4）汽車倒車防撞裝置
——利用半導體材料制成的一種電阻值隨溫度變化的特殊電阻。其電阻值隨溫度升高而增大的叫正溫度系數熱敏電阻；隨溫度升高而降低的叫負溫度系數的熱敏電阻。
5、熱敏傳感器
討論：煉鋼爐中，鋼水的溫度可達10000C。能否使用熱敏傳感器直接測量？
熱敏電阻溫度計測量的溫度范圍為0~4000C，故不能。
可用鉑鍺-鉑熱電偶測量，其測量溫度范圍可達14000C；
也可以用光學高溫系統與標準溫度相比較來測定溫度。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7000C時物體將輻射可見光，用肉眼即可觀察到發光。
熱敏傳感器
熱敏傳感器還可用于:電飯煲、冰箱、空調機等
紅外線測溫儀
“非典”時期在公共場所，人們使用什么工具來測體溫？
答：紅外線測溫儀。
原理：當物體的溫度高于絕對零度時，都有與溫度有關的紅外線向外輻射，把它轉換成電信號就是紅外線測溫儀。
還可用于: 紅外線報警器、紅外線攝影、紅外線夜視鏡、自動門等
6、紅外線傳感器
7、位移傳感器
位移傳感器用于檢測位移(線位移、角位移)長度、厚度等，并把它們轉換為相應的電信號輸出。
種類很多，電容式位移傳感器是其中之一。
電容式位移傳感器的電容量隨被測位移的變化而變化。如收音機中的選臺旋紐用的就是可變電容器。
干手器
干手器的出風口處安裝了電容感應電路，因為人體是導體，當濕手靠近干手器的出風口時，感應電路的電容量發生變化，導致控制電路輸出電壓變化，接著電磁繼電器常開觸點閉合，接通風扇與加熱器的電源，手上的水很快被吹干。當手移開后便又恢復原來狀態。
輸入電容傳感器
被控對象
風扇、加熱器
輸出
繼電器
控制(處理)
電路中有電壓輸出
手接近
位移變化
練 習
超市收銀臺是怎么利用條形碼識別商品價格的。
答：條形碼中包含商品的數碼信息，當用光發射器照射后，條形碼的光反射信號由光敏傳感器接收并解讀后，就能計算出商品的價格。
在現代農業的溫室里，電子控制系統要對那些環境參數進行控制？需要哪些傳感器，并畫出相應的方框圖。
答：溫度、濕度、光照。需要溫敏、濕敏、光敏傳感器。
輸入
溫室
執行
控制(處理)
檢測
反饋
比較器
3、你能舉出一些在科學測量、簡單重復的工作和在對人體有害或人無法到達的環境中使用傳感器的例子嗎
在核電站的輻射區測溫度、濕度、質量采用熱敏、濕敏、力敏傳感器測量；
測量煤礦中的瓦斯含量，用氣敏傳感器；在低溫（-2000C）或高溫（2000C以上）環境中測量溫度，用熱敏傳感器；
測量質量用力敏傳感器；
測量位移用位移傳感器。
綜合實踐

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