3传感器的应用二.ppt

第第3 3节节 传感器的应用传感器的应用(二二)回顾在家煮饭的过程？回顾在家煮饭的过程？一、温度传感器的应用一、温度传感器的应用电饭锅电饭锅一、温度传感器的应用一、温度传感器的应用电饭锅电饭锅阅读：课本阅读：课本P59 1、电饭锅中温度传感器的主要元件是什么？、电饭锅中温度传感器的主要元件是什么？2、感温铁氧体的组成物质是什么？、感温铁氧体的组成物质是什么？3、感温铁氧体有何特点？、感温铁氧体有何特点？4、什么是、什么是“居里点居里点”？温度传感器的应用温度传感器的应用-电饭锅电饭锅感温铁氧体的特点：感温铁氧体的特点：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。注意：这个温度在物理学中称为 该材料的“居里温度”或“居里点”。思考：取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一小块的思考：取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一小块的永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加热，永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加热，经过一段时间后会发生什么现象？经过一段时间后会发生什么现象？现象：当用电烙铁给铁氧体加热时，经过一段时间，铁 氧体就会失去磁性。电饭锅的构造电饭锅的构造一、温度传感器的应用一、温度传感器的应用电饭锅电饭锅一、温度传感器的应用一、温度传感器的应用电饭锅电饭锅（1 1）开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温）开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。（2）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？水沸腾后，锅内大致保持水沸腾后，锅内大致保持100100不变。不变。（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变 化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至至“居里点居里点103”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热停止加热（4）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持100不变，温度低于不变，温度低于“居里点居里点103”，电饭锅不能，电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到自动断电。只有水烧干后，温度升高到103才才能自动断电。能自动断电。温度传感器的应用温度传感器的应用-测温仪测温仪阅读教材，思考并回答下列问题：阅读教材，思考并回答下列问题：（1 1）温度传感器测温仪有何优点？）温度传感器测温仪有何优点？可以远距离读取温度的数值因为温度可以远距离读取温度的数值因为温度信号变成电信号后可以远距离传输信号变成电信号后可以远距离传输（2 2）常见的测温元件有哪些？）常见的测温元件有哪些？热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等线敏感元件等热电偶热电偶:T1T2T1T2mA热电偶：将两种不同材料的导体或半导体热电偶：将两种不同材料的导体或半导体A和和B焊接起来，构焊接起来，构成一个闭合回路，当导体成一个闭合回路，当导体A和和B的两个执着点的两个执着点1和和2之间存在温之间存在温差时，两者之间便产生电动势差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的因而在回路中形成一个大小的电流电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。作的。AB二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用测温仪测温仪非接触式红外测温仪非接触式红外测温仪 由于物体的温度不同，发射红外线的情况也不同，由于物体的温度不同，发射红外线的情况也不同，因此利用因此利用红外线敏感元件红外线敏感元件可以实现无接触测温可以实现无接触测温非接触式红外测温仪：非接触式红外测温仪：非接触式红外测温仪：非接触式红外测温仪：上飞机前测体温上飞机前测体温 非接触式红外测温仪：非接触式红外测温仪：测高温测高温 将将微微机机辅辅助助实实验验系系统统所所配配的的温温度度传传感感器器与与计计算算机机连连接，可以实现数据采集、处理、画图的智能化功能。接，可以实现数据采集、处理、画图的智能化功能。二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用测温仪测温仪 在工农业生产中经常用到自动控制装置，而设计自在工农业生产中经常用到自动控制装置，而设计自动控制装置很多情况下要用到传感器如光电传感器，动控制装置很多情况下要用到传感器如光电传感器，把光信号转化为电信号，然后对电信号进行放大，再将把光信号转化为电信号，然后对电信号进行放大，再将电信号输入到相应的装置，进而完成相应的自动控制。电信号输入到相应的装置，进而完成相应的自动控制。三、光传感器的应用三、光传感器的应用 阅读阅读P61 回答回答 1、机械式鼠标器的组成、机械式鼠标器的组成 2、机械式鼠标器的工作原理、机械式鼠标器的工作原理三、光传感器的应用三、光传感器的应用鼠标器鼠标器光传感器的应用光传感器的应用1、机械鼠标器的主要构造图、机械鼠标器的主要构造图应用一、鼠标器应用一、鼠标器发光二极管红外接收管滚轴码盘滚球2、工作原理：当鼠标在左面上滚动时，滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动，红外接收管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号。计算机分别统计X、y两个方向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管 阅读：阅读：P61 回答回答 以利用烟雾对光的散射来工作的火以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例，简述其工作原理灾报警器为例，简述其工作原理.许多会议室、宾馆房许多会议室、宾馆房间的天花板上都装有火灾间的天花板上都装有火灾报警器，报警器，火灾报警器火灾报警器是光是光传感器应用的又一实例。传感器应用的又一实例。四、光传感器的应用四、光传感器的应用火灾报警器火灾报警器光光电流变化电流变化控制电路通断控制电路通断非非电学量电学量传感器传感器电学量电学量控制电路通断控制电路通断火灾报警器的结构火灾报警器的结构小小 结结1 1、温度温度传感器传感器 的应用的应用（1 1）电饭锅电饭锅（2 2）测温仪测温仪2 2、光光传感器传感器 的应用的应用（1 1）鼠标器鼠标器（2 2）火灾报警器火灾报警器1下列设备控制属于温度传感器的是下列设备控制属于温度传感器的是()A电熨斗电熨斗 B电饭锅电饭锅C测温仪测温仪 D火灾报警器火灾报警器答案：答案：ABC2用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程，下列属于这类传感器的是信号转换成电信号的过程，下列属于这类传感器的是()A红外报警装置红外报警装置B走廊照明灯的声控装置走廊照明灯的声控装置C自动洗衣机中的压力传感装置自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器电饭煲中控制加热和保温的温控器解析：选解析：选A.红外报警装置是传感器把光信号红外报警装置是传感器把光信号(红外线红外线)转换成转换成电信号；走廊照明灯的声控装置是传感器把声音信号转换电信号；走廊照明灯的声控装置是传感器把声音信号转换成电信号；自动洗衣机中的压力传感装置是把位移信号转成电信号；自动洗衣机中的压力传感装置是把位移信号转换成电信号，电饭煲中控制加热和保温的温控器把温度信换成电信号，电饭煲中控制加热和保温的温控器把温度信号转换成电信号号转换成电信号 3关于测温仪，下列说法中正确的是关于测温仪，下列说法中正确的是()A测温用的金属热电阻的阻值不能随温度的变测温用的金属热电阻的阻值不能随温度的变化而变化化而变化B在非典期间，机场车站用的测温仪非常迅速在非典期间，机场车站用的测温仪非常迅速的测出的体温，它是利用了红外线敏感元件的测出的体温，它是利用了红外线敏感元件C热敏电阻的特点是随温度的升高而电阻变小热敏电阻的特点是随温度的升高而电阻变小D各种测温材料的电阻，都是随温度的变化而各种测温材料的电阻，都是随温度的变化而发生明显变化发生明显变化答案：答案：BCD4.如图如图6216所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电、光电三极管和不透明的挡板平时光电三极管接收不到三极管和不透明的挡板平时光电三极管接收不到LED发生发生的光，呈现高电阻状态发生火灾时，下列说法正确的是的光，呈现高电阻状态发生火灾时，下列说法正确的是()A进入罩内的烟雾遮挡了光线，进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报路检测出变化发出警报B光电三极管温度升高，电阻变小，光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报检测电路检测出变化发出警报C进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报极管上，电阻变小，发出警报D以上说法均不正确以上说法均不正确解析：选解析：选C.由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在光电三极管上电阻变小，罩内，使光发生散射，部分光线照在光电三极管上电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对对5.在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，元件，PTC元元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率随温度随温度 t的的变化关系如图变化关系如图6219所示，由于这种特性，所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、元件具有发热、保温双重功能对此，以下判断正确的是保温双重功能对此，以下判断正确的是()通电后，其电功率先增大，后减小通电后，其电功率先增大，后减小通电后，其电功率先减小，后增大通电后，其电功率先减小，后增大当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变不变当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和和t2之间之间的某一值不变的某一值不变A BC D解析：选解析：选D.当电热灭蚊器温度由当电热灭蚊器温度由0升到升到t1的过程中，电阻器的电阻率的过程中，电阻器的电阻率随温度升随温度升高而减小，其电阻高而减小，其电阻R随之减小，由于加在灭蚊器上的电压随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U保持不变，灭蚊器保持不变，灭蚊器的热功率的热功率P随之增大，当随之增大，当tt1时，时，PP1达到最大当温度由达到最大当温度由t1升高到升高到t2的过的过程中，程中，增大，增大，R增大，增大，P减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P也就越大；因此在这之间的某一也就越大；因此在这之间的某一温度温度t3会有会有PP3P，即当热功率，即当热功率P减小到等于散热功率时，即达到保温；减小到等于散热功率时，即达到保温；当当tt3，PP，使温度自动升高到，使温度自动升高到t3；当；当tt3，PP，使温度自动降为，使温度自动降为t3，实现自动保温，正确答案为，实现自动保温，正确答案为D.