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第三节传感器的应用第四节用传感器制作自控装置传感器1．了解传感器应用的一般模式．2．能够用传感器的工作原理简单分析传感器的应用．3．练习用传感器制作自动控制装置．1．传感器在______、__________、________、________等方面得到广泛应用；2．传感器在实际中的应用实例有_________________等；3．温度传感器的应用实例有____________________等；红外线遥控器的应用实例有：________________等；光敏电阻的应用实例有：____________________等1．生活中农业生产中工业生产中航空、航天2．热电传感器、声电传感器、力电传感器、自动控制3．电饭煲、电冰箱、微波炉、消毒碗柜电视遥控器、红外测温仪照相机、路灯控制系统考点一传感器的含义传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如位移、速度、力、温度、湿度、流量、声强、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．把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和自动控制了．一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理．非电物理量→敏感元件→转换器件→转换电路→电学量考点二传感器的分类1．力电传感器2．热电传感器3．光电传感器4．声电传感器5．电容式传感器6．磁电传感器7．超声波传感器8．气敏传感器等考点三传感器的应用1．在生活中的应用：热电传感器：电烫斗、电饭煲、电冰箱、微波炉、消毒柜等；声电传感器：话筒、声控灯等；力电传感器：电子秤等．2．在生产中的应用(1)农业：热电传感器：自动化温室种植、恒温箱等；力电传感器：自动供水系统等．(2)工业：位移传感器：数控机床；各种传感器的综合应用：机器人、自动化生产线等．(3)航空、航天：生理传感器：测量血压、心电图、体温等；各种传感器的综合应用：航天器的遥控、飞船的发射、运行、接收、数据的处理等．如下图所示，将多用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻Rt(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间()A．若往Rt上擦一些酒精，表针将向左移动B．若往Rt上擦一些酒精，表针将向右移动C．若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向左移动D．若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向右移动解析：若往Rt上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻Rt温度降低，电阻值增大，所以电流减少，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻Rt温度升高，电阻值减小，电流增大，指针向右偏．答案：AD考点四用传感器制作自控装置某小型电磁继电器，其中L为含铁芯的线圈.P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱.电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求如图所示.其工作方式是（）A.A与B接信号电压，C与D跟被控电路串联B.A与B接信号电压，C与D跟被控电路并联C.C与D接信号电压，A与B跟被控电路串联D.C与D接信号电压，A与B跟被控电路并联解析：A、B接电磁继电器线圈，所以A、B应接信号电压，线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用.故正确答案为A.答案：A一般的电熨斗用合金丝做发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图中实线①所示.由于环境温度以及熨烫的衣服厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大的范围内波动，易损坏衣物.有一种用主要成分为BaTiO3，被称为“PTC”的特殊材料做发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点.PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示.(1)为什么处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快？(2)通电一段时间后，电熨斗温度t自动地稳定在____＜t＜___范围之内.解析：(1)由于冷态时PTC材料电阻很小，故由知，其发热功率很大，所以升温很快.(2)在T6～T7之间，电熨斗放出的热量和产生的热量才有可能相等，达到热平衡状态，所以电熨斗温度t自动地稳定在T6＜t＜T7范围之内答案：(1)见解析(2)T6T7传感器的实质就是通过一类元件，来感受诸如力、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．来进行测量、传输、处理和控制了．分析有关传感器的问题时，关键找出非电学量与电学量的因果关系，然后由相应的规律得出结论．练习1．惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计．加速度计的构造原理的示意图如下图所示．沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连．滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导．设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度()A．方向向左，大小为ks/mB．方向向右，大小为ks/mC．方向向左，大小为2ks/mD．方向向右，大小为2ks/m解析：对滑块分析受力，水平方向向右2个弹力．由牛顿定律有：2ks＝ma，得a＝.答案：D2ksm2．如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度，这实际上是一个传感器，它是将________转化为____________来进行测量的.答案：温度电阻3．说明下列各种场合分别选用的传感器.(1)普通电冰箱中的自动温度控制电路是__________(2)马路两侧的路灯控制电路是__________．(3)气垫导轨上用的光电门是__________．(4)楼梯灯控制电路是__________．(5)宾馆的自动门是__________．(6)话筒是__________．(7)非接触式体温计是__________．(8)遥控电视机的接收器是__________．答案：(1)温度传感器(2)光传感器(3)光传感器(4)光传感器和声传感器(5)红外线（光）传感器(6)声传感器(7)红外线（光）传感器(8)红外线（光）传感器1．电子秤使用的是()A．超声波传感器B．温度传感器C．压力传感器D．红外线传感器C5.关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是()A．应变片是由导体材料制成B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之变小C．传感器输出的是应变片上的电压D．外力越大，输出的电压差值也越大解析：应变片多用半导体材料制成，A错B对；传感器输出的是上、下两应变片上的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故选项C错误，D正确．答案：BD祝您