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传感器的应用1、电子秤原理分析：力———电阻变化———电压电容式话筒：声———电容变化———电流、电压2、话筒动圈式话筒构造原理图，它是利用电磁感应现象制成的，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音声———电磁感应———电流传感器的应用模式例一：自动排气扇，其中A为水汽传感器，当水汽的浓度增大时，其内部电阻减小。水汽浓度———电流———控制电路通断非电学量———传感器———电学量———控制电路通断例二：自来水厂在河中的取水电路，当水中的离子浓度较低时，取水电动机保持工作状态，当水中离子浓度增大到一定程度时，取水电动机停止工作。5.气敏电阻检漏报警器预热开关工作开关气敏电阻气敏输出电压检出可燃气体时，气敏电阻减小，电压增大，V1触发V2，报警灯亮，音频振荡电路也自激振荡声音报警。6.热敏电阻热保护电机绕组过热，热敏电阻阻值增大，达到保护程度，保护电路动作，驱动继电器动作切断电源。保护电路继电器热敏电阻电动机7.热敏电阻液位传感器常温电阻冷电阻总电流液面高低影响输出电流8.5PN结温度传感器8.5.1外形PN结温度传感器的外形繁杂，图8.5.1是国产S700系列PN结温度传感器的外形尺寸图，其中（a）为耐温玻璃封装，（b）为金属外壳封装。图8.5.1S700传感器外形尺寸图8.5.2工作原理PN结温度传感器是利用半导体PN结的结电压随温度变化而变化的原理工作的，例如，晶体二极管或三极管的PN结的结电压是随温度而变化的。例如硅管的PN结的结电压在温度每升高1℃时，下降约2mV，利用这种特性，一般可以直接采用二极管（如玻璃封装的开关二极管1N4148）或采用硅三极管（一般将NPN晶体管的bc结短接，利用be结作为感温器件）接成二极管来做PN结温度传感器如图8.5.2所示。这种传感器有较好的线性，尺寸小，其热时间常数为0.2—2秒，灵敏度高。测温范围为-50～+150℃。典型的温度曲线如图8.5.3所示。同型号的二极管或三极管特性不完全相同，因此它们的互换性差。图8.5.3PN结温度电压曲线图8.5.2PN结温度传感器8.5.3应用1.火灾报警专用S700二极度管温度传感器火灾报警用的温度传感器，主要以热敏电阻器为主，然而由于热敏电阻器的电阻——温度特性呈非线性，长期稳定性差，互换性不好，价格高，给使用带来了许多问题。国产S700系列火灾报警专用二极度管温度传感器。良好的线性关系，互换性好，性能长期稳定，体积小，响应快。技术规范如表1所示。图8.5.4给出了S700的工作电路，它通常采用恒压电源工作电路，这种电路非常简单，将S700串联一个限流电阻后接入恒压源即可。在这种电路中，通过传感器的工作电流是一个随温度升高呈近似线性增加的电流，而这种工作电流，使得S700的正向电压------温度特性几乎呈完全的线性关系。图8.5.5给出了S700在不同工作电路下的VF---t特性，由此可见VF与t之间是一个线性关系。图8.5.4S700工作电路图8.5.5不同工作电压下的VF---t特性V=5VR=43KV=3.6VR=300K1000--50050100150800600400200VF(mv)t(℃)VFS700R2.温敏二极管恒温器图8.5.6温敏二极管恒温器测量电路3.PN结温度传感器的数字式温度计差放测量桥电压跟随器W2通过电压跟随器A2可调节放大器A1的增益。放大后的灵敏度10mV/℃。通过PN结温度传感器的工作电流不能过大，以免二极管自身的温升影响测量精度。一般工作电流为100—300mA。采用恒流源作为传感器的工作电流较为复杂，一般采用恒压源供电，但必须有较好的稳压精度。3位半数字电压表模块MC14433将PN结传感器插入冰水混合液中，等温度平衡，调整W1，使DVM显示为0V，将PN结传感器插入沸水中（设沸水为100℃），调整W2，使DVM实现为100.0V，再将传感器插入0℃环境中，等平衡后看显示是否仍为0V，必要时再调整W1使之为0V，然后再插入沸水，经过几次反复调整即可。图8.5.7PN结温度传感器的数字式温度计8.6红外温度传感器把红外辐射转换成电量变化的装置，称为红外传感器主要是利用被测物体热辐射而发出红外线，从而测量物体的温度，可进行遥测。其制造成本较高，测量精度却较低。优点是：不从被测物体上吸收热量；不会干扰被测对象的温度场；连续测量不会产生消耗；反应快等。8.6.1外形