教科版高二上冊物理傳感器及其應用的知識點

一、傳感器的及其工作原理

1、有一些元件它能夠感受諸如力、温度、光、聲、化學成分等非電學量,並能把它們按照一定的規律轉換為電壓、電流等電學量,或轉換為電路的通斷.我們把這種元件叫做傳感器.它的優點是：把非電學量轉換為電學量以後,就可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制了.

2、光敏電阻在光照射下電阻變化的原因：有些物質,例如硫化鎘,是一種半導體材料,無光照時,載流子極少,導電性能不好;隨着光照的增強,載流子增多,導電性變好.光照越強,光敏電阻阻值越小.

3、金屬導體的電阻隨温度的升高而增大,熱敏電阻的阻值隨温度的升高而減小,且阻值隨温度變化非常明顯.

金屬熱電阻與熱敏電阻都能夠把温度這個熱學量轉換為電阻這個電學量,金屬熱電阻的化學穩定性好,測温範圍大,但靈敏度較差.

二、傳感器的應用(一)

1.光敏電阻

2.熱敏電阻和金屬熱電阻

3.電容式位移傳感器

4.力傳感器————將力信號轉化為電流信號的元件.

5.霍爾元件

霍爾元件是將電磁感應這個磁學量轉化為電壓這個電學量的元件.

外部磁場使運動的載流子受到洛倫茲力,在導體板的一側聚集,在導體板的另一側會出現多餘的另一種電荷,從而形成橫向電場;橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力,當靜電力與洛倫茲力達到平衡時,導體板左右兩例會形成穩定的電壓,被稱為霍爾電勢差或霍爾電壓.

三、傳感器的應用(二)

1.傳感器應用的一般模式

2.傳感器應用：

力傳感器的應用——電子秤

聲傳感器的應用——話筒

温度傳感器的應用——電熨斗、電飯鍋、測温儀

光傳感器的應用——鼠標器、火災報警器

四、傳感器的應用實例：

1、光控開關

2、温度報警器

五、傳感器定義

國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規定的被測量件並按照一定的規律(物理函數法則)轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。

中國物聯網校企聯盟認為，傳感器的存在和發展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。”

“傳感器”在新韋式大詞典中定義為：“從一個系統接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個系統中的器件”。

六、主要作用

人們為了從外界獲取信息，必須藉助於感覺器官。

而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況，就需要傳感器。因此可以説，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。

新技術革命的到來，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。

在現代工業生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態或最佳狀態，並使產品達到最好的質量。因此可以説，沒有眾多的'優良的傳感器，現代化生產也就失去了基礎。

在基礎學科研究中，傳感器更具有突出的地位。現代科學技術的發展，進入了許多新領域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到fm的粒子世界，縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應。此外，還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究，如超高温、超低温、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙，首先就在於對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現，往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發展，往往是一些邊緣學科開發的先驅。

傳感器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不誇張地説，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種複雜的工程系統，幾乎每一個現代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。

由此可見，傳感器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發展。相信不久的將來，傳感器技術將會出現一個飛躍，達到與其重要地位相稱的新水平。