传感器技术教案精品资料.doc

教案 首 页授课班级课题序号授课课时14授课形式讲授授课章节名 称第一章 绪论第一节 传感器应用电路模型使用教具多媒体课件1。掌握传感器的定义2.了解传感器的结构作用和特点3.认识传感器应用电路一般结构4.掌握传感器选择的一般原则教学目的教学重点教学难点传感器的结构作用和特点应用电路一般结构更新、补充、删节内 容无课外作业复习本节内容、预习下节相关知识内容教学后记授课主要内容或板书设计第一章绪论第一节 传感器应用电路结构模型一、传感器的定义传感器:利用物理、化学及生物效应,把被测的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量的器件或装置。二、传感器的结构作用和特点三、传感器应用电路结构主要包括:微处理器、传感器、键盘电路、显示器、执行电路、提示器。四、传感器选择的一般原则1、量程大小2、被测位置对传感器体积的要求3、测量方式为接触式还是非接触式4、信号的引出方法，有线或者是非接触测量5、传感器的来源,国产还是进口,价格是否能够承受，或者是自行研发.课 堂 教 学 安 排教学 过程主 要 教学 内 容及 步 骤引入新课在日常生活中经常会使用到电视遥控器、手机、电脑等电子产品,那么遥控器是怎样遥控电视、手机是怎么记录运动步数、电脑内部是怎样实现对 CPU 等器件的温度检测呢？教学过程一、传感器的定义传感器：利用物理、化学及生物效应,把被测的物理量、化学量、生物量等非电量转换成电量的器件或装置。二、传感器的作用和应用领域。通过把计算机比作人的大脑,把传感器比作人的感觉器官，执行器比作人的四肢,就可以制造出工业机器人.2用途:信息收集、信息数据的交换、控制信息采集的功能3.传感器的应用范围：（1)在制造业中(）在汽车中(3）在智能楼宇中(）在家用电器中(）在安全防范中（）在机器人中（7）在人体医学上（)在环境保护中（9）在航空航天中(1)在遥感技术中(11）在军事上的应用三、传感器在国民经济中的地位传感器在现代科学技术、农业及工业自动化的发展起到基础和支柱作用，在世界各国也成为一种重要产业。传感器技术历经了多年的发展，其技术的发展大体可分三代：第一代是结构型传感器,它利用结构参量变化来感受和转化信号.第二代是上 70 年代发展起来的固体型传感器，这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成，是利用材料某些特性制成。如：利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器。第三代传感器是以后刚刚发展起来的智能型传感器，是微型计算机技术与检测技术相结合的产物，使传感器具有一定的人工智能。四、传感器的组成常由敏感元件、转换元件及转换电路组成.敏感元件:能直接感受被测量的部分。转换元件：将收到的非电量转换成电量的器件。转换电路:将无源型传感器输出的电参数量转换成电能量.五、传感器的分类1、按输入量分 物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器。2、按物换原理分 结构型、物性型、复合型.、按输出信号形式分开关式、模拟式、数字式.、按输入和输出特性分 线性、非线性。5、按转能量转换的方式分有源型、无源型。六、传感器应用电路传感器应用电路是以微处理器为核心,以传感器、键盘电路为输入，显示器、执行电路、提示器为输出的结构。七、传感器选择的一般性原则()量程大小（2）被测量位置对传感器体积的要求(3)测量方式为接触式还是非接触式（4）信号的引出方法，有线或者是非接触式测量（5）传感器的来源，国产还是进口，价格是否能够承受。对传感器数量和量程的选择：传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数(支撑点数应根据使秤体几何重心和实际重心重合的原则而确定)而定。一般来说,秤体有几个支撑点就选用几只传感器，但是对于一些特殊的秤体如电子吊钩秤就只能采用一个传感器，一些机电结合秤就应根据实际情况来确定选用传感器的个数.传感器量程的选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的最大偏载及动载等因素综合评价来确定.一般来说，传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷,其称量的准确度就越高.但在实际使用时，由于加在传感器上的载荷除被称物体外，还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷，因此选用传感器量程时，要考虑诸多方面的因素，保证传感器的安全和寿命。传感器量程的计算公式是在充分考虑到影响秤体的各个因素后，经过大量的实验而确定的。传感器应用电路实训任务建议职业学校电工电子类专业的教学与实训应该以产品为依托进行。用制作传感器电路产品作为工作任务学习传感器也完全符合教学及实训的世纪,在这里使用电子产品单元电路进行实训学习,是的传感器知识能够在“做中学、做中教",但是要注意解决以下问题：()要认真阅读传感器电路产品的相关电路(2）要深入学习传感器知识，必须从传感器的结构、工作作用、性能特点、参数和检测方法等内容进行学习。（3)在制作电子产品单元电路时要小心爱护传感器和微处理器，防止实验过程中损坏器件。（4）传感器种类繁多,其相应的输出形式也是多种多样。实际中需要看情况增加放大电路及滤波电路等。总结：传感器定义、结构作用及特点、应用电路、实训建议教 案 首 页授课班 级课题序号授课课时24授课形 式讲授授课章节名 称电阻式温度传感器使用教具多媒体课件1、学会使用温度传感器测量温度2、熟悉温度的控制电路和了解电路的工作过程3、了解温度传感器的种类和特性教学目的4、掌握检测部分温度传感器的方法。教学重点教学难点完成温度传感器电路的安装与调试.电阻式温度传感器更新、补充、删节内 容无课外作业复习本节内容、预习下节相关知识内容教学后记授课主要内容或板书设计电阻式温度传感器一、进行温度测量的必要性二、温度传感器的定义三、温度传感器有哪些部分组成四、任务完成的条件温度传感器电路是以温度传感器为核心的测量、控制电路，正确选择温度传感器是实现温度测量和控制的关键。除温度传感器,转换电路是必需的电路。输出显示电路是终端，它可以采用不同的方式显示,可以用简单的发光二极管，也可以用数码管，为了更精确的显示关联的信息,可以使用液晶显示器.五、相关应用案例1.铂电阻传感器构成的数字温度检测控制电路2.正温度系数（PC）热敏电阻在彩色电视机消磁电路的应用。负温度系数（T）热敏电阻在电冰箱温度控制电路中的应用引入新课温度测量应用非常广泛，不仅生产工艺需要温度控制，有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量，如计算机要监控CPU的温度,马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等，下面介绍几种常用的温度传感器。温度是实际应用中经常需要测试的参数，从钢铁制造到半导体生产，很多工艺都要依靠温度来实现,温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述,并介绍与电路系统之间的接口。教学过程一、温度传感器的定义温度传感器是通过测量某些物理量参数随温度变化而间接测量温度。二、温度传感器的组成温度传感器主要是由温度感温元件组成的，而温度感温元件对温度变化具有自身特性的改变。温度传感器也称为热-电传感器。这种传感器用于各种需要对温度进行控制、测量、监视及补偿等场合。它们中有的可以直接转变为电信号,有的则需要采用间接变换以后才可以置换为与热能成比例的电信号.三、任务条件温度传感器电路是以温度传感器为核心的测量、控制电路，正确选择温度传感器是实现温度测量和控制的关键。除温度传感器,转换电路是必需的电路。输出显示电路是终端，它可以采用不同的方式显示，可以用简单的发光二极管,也可以用数码管,为了更精确的显示关联的信息，可以使用液晶显示器.电阻式温度传感器电阻式温度传感器是利用导体或半导体材料的电阻值随温度的变化而变化的特性实现测量温度。一般把金属导体如铂、铜、镍等制成的测温元件称为热电阻;把半导体材料制成的测温元件称为热敏电阻.电阻式温度传感器按接触方式分类温度传感器与被测介质的接触方式分为两大类：接触式和非接触式。接触式温度传感器需要与被测介质保持热接触,使两者进行充分的热交换而达到同一温度。这一类传感器主要有电阻式、热电偶、PN结温度传感器等。非接触式温度传感器无需与被测介质接触，而是通过被测介质的热辐射或对流传到温度传感器，以达到测温的目的。这一类传感器主要有红外测温传感器。这种测温方法的主要特点是可以测量运动状态物质的温度（如慢速行使的火车的轴承温度，旋转着的水泥窑的温度）及热容量小的物体（如集成电路中的温度分布）。五、应用案例(1）铂电阻传感器构成的数字温度检测控制电路由铂电阻R传感器构成的数字显示温度检测控制电路。该电路测量误差小于0。15，适用于工业精密温度测量和控制的场合。电路图如下图。安装电路注意事项:（1）制作线路板后，根据电路图检查线路有否开路或短路;(2）必须要有电路合适的元器件参数，为了更好地实现电路功能,可适当调整电路元器件的参数，特别掌握好1、RP2和P的调整；(3)特别检查铂电阻T 传感器的质量是电路工作和功能准确实现的关键；（4）要按装配工艺要求进行焊接和安装;()要选择合适的电源电压,不能随意变动电源的电压,否则电路不能正常工作；(6)测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装。电路组成和功能作用电路采用三只高精度的运算放大器I3 P0,IC4 IC717PL是一块AD模数转换集成电路,IC5 L31是一块精密基准电压集成电路。温度传感器是一种分度为Pt00的铂电阻。它具有很宽的测温范围,可以在20+850的温区内测量，并有极好的稳定性。电路工作过程IC1及其外围元件构成了温度检测置换电路；C2及其外围元件构成了放大电路；IC、T1及其元件构成了比较和驱动控制电路；P3用于设定温度值；S1设定和测量切换开关;IC4及其外围元件构成了/D置换、非线性校正、温度显示电路；P2为线性补偿可调电位器.(2)正温度系数(PTC)热敏电阻在彩色电视机消磁电路的应用正温度系数热敏电阻广泛应用在防止电路电流突然浪涌过大做成损坏,如在电力线路设备、铁路系统设备及电话线路设备等都使用正温度系数热敏电阻加以保护。电路图如下图。安装电路注意事项（）制作线路板后，根据电路图检查线路有否开路或短路；（2）必须要有电路合适的元器件参数，为了更好地实现电路功能，可适当调整电路元器件的参数；（3)特别检查正温度系数热敏电阻PTC传感器的质量是电路工作和功能准确的关键;(）要按装配工艺要求进行焊接和安装；（5）要选择合适的电源电压，不能随意变动电源的电压，否则电路不能正常工作；（6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装.电路组成和功能作用电路由消磁线圈、正温度系数热敏电阻 PT、消磁电阻、继电器 JK 电路组成。电路主要是给彩色电视机 CRT 显像管在电视机开机时进行消磁。电路工作过程正温度系数热敏电阻PTC在消磁电路中与消磁线圈串接，消磁线圈一般安装在显示器的四周，由继电器电路控制消磁电路的工作。在继电器K吸合的瞬间，由于热敏电阻(在电路中消磁电阻)阻值很小,故起始电流很大，产生很大的交变电流，也就产生很强的交变磁场，但热敏电阻很快由于电流通过而温度升高，电阻值逐渐增大而使交变电流减小,消磁线圈产生的交变磁场呈周期性的衰减,从而达到对显示器消磁的目的.消磁电路中最后电流虽然很小，但仍然有电流通过，所产生的微弱交变磁场会对图像产生影响，而且消磁电阻长期通电发热也容易发热损坏。因此如电路图所示，采用双刀双掷开关继电器对消磁电路进行控制,只要消磁完毕后，继电器释放断开，就不会再有交变电流通过消磁线圈产生的交变磁场影响图像了.(3）负温度系数（NTC)热敏电阻在电冰箱温度控制电路中的应用在空调、电热水器、自动保温电饭锅、冰箱等家用电器中，热敏电阻传感器常用于温度控制。热敏电阻RT是属于负温度系数热敏电阻。电路图如下图:安装电路注意事项(1）制作线路板后,根据电路图检查线路有否开路或短路;（2)必须要有电路合适的元器件参数,为了更好地实现电路功能,可适当调整电路元器件的参数，运算放大器 C1可用相同功能集成块代换；（）特别检查负温度系数（NTC）热敏电阻 RT传感器的质量是电路工作和功能准确的关键；（4）要按装配工艺要求进行焊接和安装；（5)要选择合适的电源电压，不能随意变动电源的电压,否则电路不能正常工作;（6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装.电路组成和功能作用电路是由 I1 6339 的两个运算放大器及外围元件组成两个电压比较器，由IC2 CD4011的两个与非门电路组成触发器，由 VT1 8050 组成一个冰箱压缩机开关电路。电路主要是对冰箱内的温度进行恒温控制的作用。电路工作过程当冰箱接通电源后，由电阻 R4和 R5分压后级 IC的 A 级同相端“5”脚提供一固定基准电压 U1，由温度调节电路的电位器 RP1输出一设定温度电压i3给 IC1的 B级反相输入端“”脚，这样就由 级组成开机检测电路（压缩机接通工作）,由B级组成关机检测电路(压缩机断开停止工作）.教 案 首 页授课班级课题序号授课课时3授课形式讲授授课章节名 称热电偶温度传感器使用教具多媒体课件1。掌握热电偶温度传感器定义教学目的2.了解热电偶温度传感器的相关应用案例教学重点教学难点热电偶温度传感器的相关应用案例热电偶温度传感器的相关应用案例更新、补充、删节内 容无课外作业预习相关知识内容教学后记授课主要内容或板书设计热电偶温度传感器一、进行温度测量的必要性二、温度传感器的定义三、温度传感器有哪些部分组成四、任务完成的条件温度传感器电路是以温度传感器为核心的测量、控制电路，正确选择温度传感器是实现温度测量和控制的关键。除温度传感器，转换电路是必需的电路。输出显示电路是终端，它可以采用不同的方式显示，可以用简单的发光二极管，也可以用数码管，为了更精确的显示关联的信息，可以使用液晶显示器。五、热电偶温度传感器的定义六、相关应用案例热电偶测温电路引入新课温度测量应用非常广泛，不仅生产工艺需要温度控制，有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量，如计算机要监控CP的温度，马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等，下面介绍几种常用的温度传感器.温度是实际应用中经常需要测试的参数，从钢铁制造到半导体生产,很多工艺都要依靠温度来实现,温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述，并介绍与电路系统之间的接口.教学过程一、温度传感器的定义温度传感器是通过测量某些物理量参数随温度变化而间接测量温度。二、温度传感器的组成温度传感器主要是由温度感温元件组成的，而温度感温元件对温度变化具有自身特性的改变。温度传感器也称为热电传感器。这种传感器用于各种需要对温度进行控制、测量、监视及补偿等场合。它们中有的可以直接转变为电信号,有的则需要采用间接变换以后才可以置换为与热能成比例的电信号。三、任务条件温度传感器电路是以温度传感器为核心的测量、控制电路，正确选择温度传感器是实现温度测量和控制的关键。除温度传感器，转换电路是必需的电路.输出显示电路是终端,它可以采用不同的方式显示，可以用简单的发光二极管，也可以用数码管,为了更精确的显示关联的信息，可以使用液晶显示器。热电偶温度传感器热电偶传感器是将温度变化转变为微小的电动势变化量，然后经放大后用来控制执行机构，从而达到控制温度的目的。它结构简单、使用方便，精确可靠，温度控制调节范围宽,通常多用于大型自动控制系统中对温度进行检测。四、应用案例热电偶测温电路该电路适用于电镀工艺流水线及温度测量范围在 ºC内的场合。电路图如下图。安装电路注意事项（）制作线路板后，根据电路图检查线路有否开路或短路；（)必须要有电路合适的元器件参数，为了更好地实现电路功能，可适当调整电路元器件的参数;（3）配置热电偶传感器的质量 J是电路工作和功能准确的关键；可以选择不同的热电偶；（4)要按装配工艺要求进行焊接和安装；（5）要选择合适的电源电压，不能随意变动电源的电压,否则电路不能正常工作；（6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装。电路组成和功能作用电路由 J型热电偶,具有基准点补偿功能的热电偶放大集成电路 IC2AD594（它适用于各种型号的热电偶）,还有C1的 I7107OL驱动显示电路,显示温度是由数码管TL325组成的电路。而且可以利用 D54 内部的热电偶断线检测电路,三极管 T1 及外围元器件组成的热电偶断线报警电路.电路工作过程热电偶的一对末端点作为热电偶的连接点，分别接在 I2 A94的“4”脚和“1"脚,这也是 AD594 的补偿接点。接点与 A54 保持相同的温度.热电偶的温度每变化 1ºC,AD594 集成电路的“9"脚有 10m电压输出,该电压经电阻 10加到数字显示电路的 CL707的“31"脚，它把输入的电压信号模拟量转换成数字量，经内部译码后输出驱动控制信号驱动数码管TLR352,数码管显示的数字就是当前检测到的温度。在热电偶正常工作时,AD549的“12”脚输出高电平，经 IC3 7404反相后输出低电平，所以三极管 VT1 85截止,蜂呜器 BEL不响。当热电偶的引线断开时,AD954的“12”脚变为低电平，通过40反相器，三极管 05导通,使蜂呜器 BEL发出报警声音.五、知识链接热电偶作为传感器的测温元件，是由仪表测量热电偶的温度相应的热电动势.所谓的热电动势是指两种不同的导体组成一个闭合回路时，若两接点温度不同，则在电路中会产生电动势,这种现象称为热电效应，产生的电动势称为热电动势。由两种导体的组合并将温度转化为热电动势的传感器叫做热电偶温度传感器。两个接点温度高的一端热端或商量端，另一端则称冷端或参考端.热电动势的大小与两种导体材料的性质及接点温度有关。由于在使用热电偶传感器时,参考端的温度需要保持不变,这样才能准确地在热端测量温度。所以在实际使用热电偶测量温度时，要采取措施对热电偶进行温度补偿。教 案 首 页授课班级课题序号授课课时授课形式讲授授课章节名 称集成温度传感器使用教具多媒体课件。掌握集成温度传感器定义教学目的.了解集成温度传感器的相关应用案例教学重点教学难点集成温度传感器的相关应用案例集成温度传感器的相关应用案例更新、补充、删节内 容无课外作业预习相关知识内容教学后记授课主要内容或板书设计集成温度传感器一、进行温度测量的必要性二、温度传感器的定义三、温度传感器有哪些部分组成四、任务完成的条件温度传感器电路是以温度传感器为核心的测量、控制电路,正确选择温度传感器是实现温度测量和控制的关键.除温度传感器，转换电路是必需的电路.输出显示电路是终端，它可以采用不同的方式显示，可以用简单的发光二极管，也可以用数码管，为了更精确的显示关联的信息,可以使用液晶显示器。五、集成温度传感器的定义六、相关应用案例1、模拟集成温度传感器 L35在恒温电路中的应用2、数字集成温度传感器 DS18B在测温电路中的应用引入新课温度测量应用非常广泛，不仅生产工艺需要温度控制，有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量，如计算机要监控CU的温度，马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等,下面介绍几种常用的温度传感器.温度是实际应用中经常需要测试的参数，从钢铁制造到半导体生产,很多工艺都要依靠温度来实现,温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁.本文对不同的温度传感器进行简要概述，并介绍与电路系统之间的接口。教学过程一、温度传感器的定义温度传感器是通过测量某些物理量参数随温度变化而间接测量温度.二、温度传感器的组成温度传感器主要是由温度感温元件组成的，而温度感温元件对温度变化具有自身特性的改变。温度传感器也称为热-电传感器。这种传感器用于各种需要对温度进行控制、测量、监视及补偿等场合.它们中有的可以直接转变为电信号，有的则需要采用间接变换以后才可以置换为与热能成比例的电信号.三、任务条件温度传感器电路是以温度传感器为核心的测量、控制电路,正确选择温度传感器是实现温度测量和控制的关键。除温度传感器，转换电路是必需的电路。输出显示电路是终端,它可以采用不同的方式显示，可以用简单的发光二极管，也可以用数码管，为了更精确的显示关联的信息，可以使用液晶显示器。集成温度传感器集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路，它是利用半导体 N 结的电流和电压特性与温度的关系，把感温元件(半导体 N 结）与有关的电子电路集成在很小的硅片上封装而成的。其具有体积小、线性好、反应灵敏、价格低、抗干扰能力强等优点.集成温度传感器又分为模拟输出和数字输出两种.四、应用案例1。模拟集成温度传感器 LM3在恒温电路中的应用安装电路注意事项（1）制作线路板后,根据电路图检查线路有否开路或短路;(2)必须要有电路合适的元器件参数，为了更好地实现电路功能，可适当调整电路元器件的参数。要调整 RP3电位器使温度显示为零（要把短路跳线取出）；(3)配置温度传感器 M5的质量是电路工作和功能准确的关键，并把温度传感器 LM5 放置在发热元件 7中;(4）要按装配工艺要求进行焊接和安装；（5）要选择合适的电源电压，不能随意变动电源的电压，否则电路不能正常工作；(6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装.电路组成和功能作用电路发热器 R7、温度传感器 1、LM3、比较器集成电路I2、OP 和继电器电路组成恒温电路,另外由 IC4、I7107及四只数码显示管 H组成显示电路。该电路可作室内恒温控制使用。电路工作过程首先对电路进行调整:连接电源,调节电位器RP3，使数码显示管 DH1显示0.。把开关 S拨到“”的位置，把短路跳线 的短路线断开，调节电位器 P和 RP2，使开关的“1”脚电压为45mV，此时把恒温温度设置在50º。把短路跳线 J接上,并把开关 S拨到“2"位置，恒温电路开始工作。把开关 K拨到“”位置后，接通电源,由于环境温度比设定温度要低，此时电阻R7（模拟发热器件）发热,温度升高，为了使实验节省时间，把温度检测器 C LM 安装在里面，此时温度检测器 C2 检测到的温度信号通过开关 S送 I4 L107，由 C4把数据提供给数码显示管 SH14 显示;另一路信号通过电阻 R3送到比较器 IC2 OP07 的“3”脚，当温度上升至50ºC时，C的“3"脚电位比“”脚高,从“6”脚输出高电平信号，稳压二极管 2被反向击穿，三极管 VT导通,继电器 JK 吸合,发光二极管点亮，表示恒温开始，同时继电器 J 的常闭触点断开,电路也停止给电阻 7供电,R7停止发热。但由于余热关系，温度可能还会上升.但过一段时间后，R的温度便会慢慢降下来,待 I1 LM35 检测到温度低于 5º 时,便出现I2的 3脚电位比 2脚低，6脚输出低电平信号,T截止，继电器 JK释放,发光二极管L1熄灭, R7重新加热，如此循环,达到了恒温的作用。数字集成温度传感器 18B20在测温电路中的应用数字集成温度传感器应用也非常广泛，主要应用在测量温度和控制温度等方面。电路图如下图。安装电路注意事项(1）制作线路板后,根据电路图检查线路有否开路或短路；（）必须要有电路合适的元器件参数，为了更好地实现电路功能,可适当调整电路元器件的参数；（）特别检查温度传感器 S20 的质量是电路工作和功能准确的关键；(4）要按装配工艺要求进行焊接和安装；（5)要选择合适的电源电压，不能随意变动电源的电压,否则电路不能正常工作;(6)测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装。电路组成和功能作用电路比较简单，除了由 C1 DS120 数字集成温度传感器组成的直接测温电路外，由 IC ATMEGA8L及外围元器件组成了单片机电路,芯片已经按测量室温的功能写入了相关的程序，另外由三个数码显示管 SH13、三只三极管 T1及外围元器件组成了显示电路,由 IC3 LM805 及外围元器件组成了电源电路。该电路可直接测量室内的温度，温度范围为5ºC+125ºC能够由数码管直读温度的数值。电路工作过程数字集成温度传感器I1 DS180 测量室温，直接由 IC1的“2”脚输出数据给芯片IC ATEGA8的“6”脚,单片机对传送来的数据进行处理,并由D0D7数据输出端口输出信号,控制数码管 DH3 各段点亮显示；由A13输出端口输出信号控制数码管 DSH13点亮。这样，就可以直接把室内的温度直读出来。五、知识链接集成温度传感器电路文字符号一般可用PI表示。集成温度传感器按输出信号的形式分 3种.固定电压型固定电压型温度传感器的电阻温度系数 a =10mV/ ºC，即在 2ºC（298K）时输出电压值为 2.98V.常见的型号有 391、A616、LM335等。固定电流型固定电流型温度传感器的电阻温度系数 a =10A º，即在 2ºC(28K）时输出电压值为 2。98A.常见的型号有 D590等。可调电流型可调电流型温度传感器的温度系数可通过外接电阻的阻值来调节,范围为1 / C 10mA / C.常见的型号有M3 等。º º下图所示为典型集成温度传感器的内部电路图,图中两只半导体三极管1与 VT2为温度检测对管。其偏置电流比为 61,精密运放的反馈达到平衡后,两管的 b、e极的正向电压之差Ube加至 2，并经 R3到地。V2发射极电压Ue2具有22mV ºC的正温度系数，而 VT发射极电压具有-2.2mVºC的负温度系数,这样在 ICA运放的 Uref输出端产生零温度系数基准电压,而 IC1在 Temp OT 端提供精确的 m/ºC输出信号.1.LM35温度传感器LM35 系列是电压输出式集成温度传感器，是一种得到广泛使用的温度传感器，输出电压与摄氏温度一一对应。由于它采用内部补偿，灵敏度为10mV/ºC，所以输出可以从 ºC开始,温度每升高 1摄氏度，输出电压就增加10m.在常温下,L3 不需要额外的校准处理即可达到±1/4ºC的准确率。低输出阻抗，线性输出和内部精密校准使其与读出或控制电路接口简单和方便，可单电源也可正负电源使用。基本参数工作电压:4。555V输出转换信号:1mVCº准确率：±1/4ºC温度范围:5+150 Cº功耗：小于 6输出阻抗：0。/mA实物图 2.DS18B温度传感器电路图 2DS820是改进型智能数字温度传感器,D1820器件本身提供 位温度读数，是一款具有单总线结构的器件,信息经单总线接口送入或输出数据，因此从单片机到 DS18B20仅需一条连线，MCU可根据协议读取温度数据。即 DS1B20 与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS1820的双向通信。温度传感器 DS1820，它集温度测量、A/D转换于一体。D18B20的输出为数字量，可以直接与单片机连接,无需后级 A/D转换，控制简单。DS1B20只用一根信号线，既供电，又传输数据,而且数据传输是双向的，单总线具有“线与”功能,连接方便，便于扩展,即可在一根总线上挂接多个 DS1820来组建温度测量网络。由于 S18B20 组建的温度测量单元体积小，便于携带、安装。由于 D8B20采用 MOS技术，耗电量很小,从总线上取得一点电保存到 S18B内的电容中就可供给器件工作。在使用中不需要任何外围元件.可自设定非易失性的报警上下限值。支持多点组网功能,多个 18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点测温。负压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。其管脚排列如下图所示：基本参数工作电压：555V测温范围：5 C+125Cº º精度高:0.65º集成温度传感器检测在检测集成温度传感器时，可用万用表先简单量度传感器的 个脚之间的电阻值,一般都在几百千欧姆以上,如果电阻太小，这传感器基本上已经损坏，不能再用;同样，如果表笔全部都没有动一下，也说明已经损坏，不能再用。或者在集成温度传感器的电源端接入 V电源,调整万用表到直流电压 。5档,用万用表的正极接信号输出端,负极接地端,然后加热集成温度传感器，应该可以看到指针摆动，这说明集成温度传感器质量是好的，可以使用.教 案 首 页授课班级课题序号授课课时2授课形式讲授授课章节名 称光敏电阻传感器使用教具多媒体课件1掌握光敏电阻传感器定义教学目的。了解光敏电阻传感器的相关应用案例教学重点教学难点光敏电阻传感器的相关应用案例光敏电阻传感器的相关应用案例更新、补充、删节内 容无课外作业预习相关知识内容教学后记授课主要内容或板书设计光敏电阻传感器一、什么是光电效应光电效应一般分为外光电效应、光电导效应和光生伏特效应。外光电效应是指物体在光照射下,物体中的电子从物体表面逸出的现象，也成为光电发射效应。如光电管、光电倍增管等。光电导效应是指物体在光照射下,物体的电阻率等发生改变的现象,也成为光电导效应。如光敏电阻和光导管。光生伏特效应是指物体在光照射下产生一定方向电动势的现象,如光电池、光电晶体管等。二、任务完成环境三、光电传感器电路组成四、任务完成的条件由于光电传感器已经把光能转换为电能信息,所以除了光电传感器，驱动电路是必需的电路.光电传感器输出的信号一般比较弱小，为了驱动执行机构，必须要有把信号进行必要的放大，才能使执行机构运行.执行机构是终端,它可以采用不同的执行方式模式，一般是光、电、声、机械模式。由于光电传感器种类很多，在应用时要视电路的功能选择光电传感器,这样才能适当地应用光电传感器。五、相关应用案例1、光敏电阻器在声光控制灯电路中的应用2、光敏电阻器在电话照明灯控制电路中的应用引入新课光是日常生活、工农业生产、医学、军事、航空航天及科学研究等各个领域接触的物理量，充分利用光电效应,对提高测量控制精度、信息传输、图像处理以及开发环保能源有着极大的帮助和非凡的意义.教学过程一、任务描述光电传感器电路是由光电器件、转换电路和控制电路组成的，如下图所示。二、任务条件由于光电传感器已经把光能转换为电能信息,所以除了光电传感器，驱动电路是必需的电路。光电传感器输出的信号一般比较弱小，为了驱动执行机构，必须要有把信号进行必要的放大，才能使执行机构运行。执行机构是终端，它可以采用不同的执行方式模式，一般是光、电、声、机械模式。由于光电传感器种类很多，在应用时要视电路的功能选择光电传感器，这样才能适当地应用光电传感器.光敏电阻传感器光敏电阻就是对光反应敏感的电阻器,它的电阻率随入射光的强度变化的电阻器。利用其电阻值随光照强度而改变的特性,光敏电阻主要应用在对光进行控制的电路上，如照相机的闪光控制、室内光线控制、工业及光电控制、光电开关、光电耦合、光电自动检测、电子检钞机、电子光控玩具、自动灯开关及各类可见光电控制、测量。光敏电阻传感器又分为模拟输出和数字输出两种。四、应用案例1.光敏电阻器在声光控制灯电路中的应用安装电路注意事项(1）制作线路板后,根据电路图检查线路有否开路或短路;（2)必须选择电路合适的元器件参数,为了更好地实现电路功能，在装配与调试过程中，可适当调整电路元器件的参数；（3）特别检查光敏电阻器传感器 LD1的质量,它是电路工作和功能实现的关键;（)要按装配工艺要求进行焊接和安装;（5）要选择合适的电源电压，不能随意变动电源的电压,否则电路不能正常工作;(6）测试电路参数时要按规范操作仪器设备，不得在带电的情况下进行元器件的焊接与安装.电路组成和功能作用通过光照和声音控制小灯(Ligt）的亮和不亮，电路中的光敏选择开关S1控制光敏电阻器是否有效，在接入光敏电阻时,周围