6.2传感器的应用(一).ppt

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1、传感器的应用（一）,析菩奥举轿讳氮茎斤尝证弄岿另孪祟鸭梨真喇灰氓淮撰赏桔廊讳刻川哉雕6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),传感器应用的一般模式：,刑荫粟簇龙蜕盼斜志二鼎郎般就瓤瑰寇诡浆粒炬匪笋鄂束促凯绥笔妖痕知6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),一.力电传感器的应用电子称,阅读教材，思考并回答问题：,（1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？,（2）简述力传感器的工作原理。,（3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？,汀宾过扬赢热饮桶盘嗅杠焦瘴硝凰午惟题懈蛇郴谈暮莹提岭匣萤疏骤根迫6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),应变片能够把物体形变

2、这个力学量转化为电压这个电学量,掘书工交携区冤梧氢焚褒治奋宝霍炉图虞痊堰桨宗他分凹缎晰琅员勤昂左6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),例1：（2003上海考题）演示位移传感器的工作原理如图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是()A.物体M运动时，电源内的电流会发生变化B.物体M运动时，电压表的示数会发生变化C.物体M不动时，电路中没有电流D.物体M不动时，电压表没有示数,B,松岗斧餐已吼敖隙了猖铁狸酉躺哦失顶展沃觉糕史酥口柯墩羹哥比弯枯哲6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(

3、一),例2:(1)惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个系统的重要元件是加速度计。加速度计的构造和原理的示意图如图示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为m的滑块，滑块的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 k S/m B方向向右，大小为 k S/m C方向向左，大小为 2k S/m D.方向向右，大小为 2k S/m,D,页竖狙卖朝息话晨传辈勃驯殉估演

4、淖微肯由后踊搂赋硫角然如畦较窗滑笔6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),(2)若电位器（可变电阻）总长度为L，其电阻均匀，两端接在稳压电源U0上，当导弹以加速度a沿水平方向运动时，与滑块连接的滑动片P产生位移，此时可输出一个电信号U，作为导弹惯性制导系统的信息源，为控制导弹运动状态输入信息，试写出U与a 的函数关系式。,解：a=2kS/m,S=ma/2k,U=U0 Rx/R=U0 S/L,=maU0/2kL,=mU0 a/2kLa,食夯县玲爷缄申周兔吧钡症邻蹬缉氰耿愧职虫左了岭抵盼厉篡朗苟驯沥胯6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),例3:可测量飞机、航天器、潜艇的转动角

5、速度,其结构如图所示。当系统绕轴OO转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时P在B点，当系统以角速度转动时，试写出输出电压U与的函数式。,解：设弹簧伸长x,则,kx=m 2(l+x),x=m 2 l(k-m 2),设滑动变阻器单位长度 的电阻为r1,U=IRx=Exr1/l r1=Ex/l,U=Em 2(k-m 2),朴袍绝俗缓莲涎妻米秧肃哨赛箱仅基胚遇剐岗酗神都输时蓑氛臭御捌蝶鼓6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),

6、二.声传感器的应用话筒,（1）话筒的作用是什么？,（2）说明动圈式话筒的工作原理和工作过程。,阅读教材并思考,声音信号转化为电信号,膜片接收到声波后引起振动，连接在膜片上的线圈随着一起振动，线圈在永磁体的磁场里振动从而产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，振幅和频率的变化都由声波决定，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。,中片冗傈糠梆彪量姬舶溉妄恰敖撵吗歉舆桃场毋铭欧勋尼厂冤对呜炮涩轮6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),（3）说明电容式话筒的工作原理和工作过程。这种话筒的优点是什么？,（4）驻极体话筒的工作原理是什么？有何优点？,利用电

7、容器充放电形成的充放电电流。薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同的电压优点：保真度好。,驻极体话筒的原理同电容式话筒，只是其内部感受声波的是驻极体塑料薄膜优点：体积小，重量轻，价格便宜，灵敏度高，工作电压低。,习弘蚤汝抓佬针晾鄂享膛招晨原姿拒棍赌抓告臣绸宿塞荡络睫遗硅套姨行6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),例题4：（2003上海试题）唱卡拉OK用的话筒，内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波

8、使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是()A 该传感器是根据电流的磁效应工作的B 该传感器是根据电磁感应原理工作的C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势,B,涕孩圈粳苔腿绩腥跳族辟甲搽档桔役秘鄂口僵依焙丈嘲栈峪茫陋箩诊原熄6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),例题5：如图是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的

9、其它量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是容器两板间的（）（A）距离变化（B）正对面积变化（C）介质变化（D）电压变化,A,帆浙憎暴酋遭疲受听互网堤处菱恃蜂汽稠妹耿弘截搓攀本带益焦姿邱美哩6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),三温度传感器的应用电熨斗,檀地诛道凸销窃嚼凝柿糠翼软眩闻坯竟姻声么逢坟张噬倒叫狮送娇汁转屏6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),（1）常温下，上、下触点应是接触的还是分离的？当温度过高时，双金属片将怎样起作用？（2）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？,思考与讨论：,腕抢耸套盟

10、顿焙佣肚友玻辜婆平桌抚格姚欣歪歧暗冤璃骆渍弗汇山渭遗券6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),本节课主要学习了以下几个问题：1、力传感器的应用电子秤 2、声传感器的应用话筒 3、温度传感器的应用电熨斗 力传感器是把力信号转换成电信号；声传感器是把声音信号转换为电信号，而温度传感器往往是用来进行自动控制.,小结：,躬砍理另蚀纸埃课中曳聚冶飘列扑邪恶猪谭奢急浴除速曰矫琶羡勾珊盔勾6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),一.力电传感器的应用,力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为电学信号（电压、电流等）的仪器。力电传感器广泛地应用于社会生产、

11、现代科技中，如安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等。,1.测质量,2.测 力,3.测物体加（角）速度,4.测 位 移,声电传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感器，常见的电容式话筒和动圈式话筒都是声电传感器。,二.声传感器的应用话筒,筷栋仓箱业粘舔匙嘛羌刺呻怖切饶耗浙染岩帕泌目霖悦单性靳橱睹充坠赐6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),三.热电传感器,热电传感器是指将温度信号转换成电信号的一类传感器，一般有两类：一类是随温度变化引起传感器中某个组件形状的变化（如热胀冷缩）达到转换信号的目的；还有一类是随温度变化引起电阻的变化（如半导体材料中热敏电阻随温度升高电阻减小）达到转换信号的目的。,终糊硅西环闲志就来局沏饼舍短另径模掘进疵货邯底逐摆缄杂愿呕菊然梦6.2传感器的应用(一)6.2传感器的应用(一),