高中物理 第三章 傳感器 第1節(jié) 傳感器 第2節(jié) 溫度傳感器和光傳感器課件 教科版選修32

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1、物理型傳感器物理型傳感器化學(xué)型傳感器化學(xué)型傳感器生物型傳感器生物型傳感器敏感敏感元件元件被測物理量變化時，被測物理量變化時，敏感元件的電學(xué)量敏感元件的電學(xué)量(如電阻、電壓、電如電阻、電壓、電容等容等)會發(fā)生明顯會發(fā)生明顯變化變化敏感元件能把敏感元件能把化學(xué)物質(zhì)的成化學(xué)物質(zhì)的成分、濃度等化分、濃度等化學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量學(xué)量工作工作原理原理利用物質(zhì)的物理性質(zhì)利用物質(zhì)的物理性質(zhì)和物理效應(yīng)感知并檢和物理效應(yīng)感知并檢測出相關(guān)的信息測出相關(guān)的信息利用化學(xué)反利用化學(xué)反應(yīng)識別和檢應(yīng)識別和檢測信息測信息利用生物體組織利用生物體組織的各種生物、化的各種生物、化學(xué)與物理效應(yīng)識學(xué)與物理效應(yīng)識別和檢測信息別和

2、檢測信息實例實例如電容傳感器、電感如電容傳感器、電感傳感器、光電傳感器、傳感器、光電傳感器、壓電傳感器等壓電傳感器等如氣敏傳感器、如氣敏傳感器、濕敏傳感器等濕敏傳感器等如免疫傳感器、如免疫傳感器、抗原抗體傳感器、抗原抗體傳感器、酶傳感器等酶傳感器等 原理原理利用了不同金屬材料的熱膨脹系數(shù)不同利用了不同金屬材料的熱膨脹系數(shù)不同結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)將兩種膨脹系數(shù)相差較大的不同金屬片焊接或軋制將兩種膨脹系數(shù)相差較大的不同金屬片焊接或軋制成為一體成為一體應(yīng)用應(yīng)用控制電路的通斷控制電路的通斷用在溫度控制裝置中用在溫度控制裝置中 保護(hù)電機(jī)保護(hù)電機(jī)原理原理利用了金屬的電阻隨溫度的變化而變化。利用了金屬的電阻隨溫度的變化

3、而變化。RR0(1t)，其中，其中為溫度系數(shù)，為溫度系數(shù)，R0為為t0 時導(dǎo)體的電阻時導(dǎo)體的電阻特點特點 性能穩(wěn)定性能穩(wěn)定可在較大的溫度范圍內(nèi)工作可在較大的溫度范圍內(nèi)工作應(yīng)用應(yīng)用 測溫測溫測流體的流量測流體的流量分類分類特點特點對溫度變化的響應(yīng)敏感、靈敏度高對溫度變化的響應(yīng)敏感、靈敏度高應(yīng)用應(yīng)用測溫、溫度控制或過熱保護(hù)測溫、溫度控制或過熱保護(hù)用來測用來測定角度定角度 的 電的 電容式傳容式傳感器感器當(dāng)動片與定片之間的角度當(dāng)動片與定片之間的角度發(fā)生變發(fā)生變化時，引起極板正對面積化時，引起極板正對面積S的變化，的變化，使電容使電容C發(fā)生變化，知道發(fā)生變化，知道C的變化，的變化，就可以知道就可以知道

4、的變化情況的變化情況測定液測定液面高度面高度h 的 電的 電容式傳容式傳感器感器在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放入導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和質(zhì)，放入導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩個極，導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩個極，導(dǎo)線芯外面的絕緣物質(zhì)就是電介導(dǎo)線芯外面的絕緣物質(zhì)就是電介質(zhì)，液面高度質(zhì)，液面高度h發(fā)生變化時，引起發(fā)生變化時，引起正對面積正對面積S發(fā)生變化，使電容發(fā)生變化，使電容C發(fā)發(fā)生變化，知道生變化，知道C的變化，就可以知的變化，就可以知道道h的變化情況的變化情況測定壓測定壓力力F的的電容式電容式傳感器傳感器待測壓力待測壓力F作用于可動膜片電作用于可動膜片電極上的時候，膜片發(fā)生形變，極上的時候，膜片發(fā)生形變，使極板間距離使極板間距離d發(fā)生變化，引發(fā)生變化，引起電容起電容C的變化，知道的變化，知道C的變的變化，就可以知道化，就可以知道F的變化情況的變化情況是測定是測定位移位移x的的電容式電容式傳感器傳感器隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間的長度隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間的長度發(fā)生變化，電容發(fā)生變化，電容C發(fā)生變化，發(fā)生變化，知道知道C的變化，就可以知道的變化，就可以知道x的變化情況的變化情況