新型传感器2.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流新型传感器2.精品文档.教 案2010 2011学年第1学期主 讲 教 师管志光课 程 名 称现代新型传感器技术课程类别专业选修课学时及学分32学时2学分授 课 班 级机械071074，物理使 用 教 材王元庆，机械工业出版社新型传感器原理及应用系(院、部)工程机械系教研室(实验室)机械电子技术教研室课时授课计划课次序号： 02 一、课题：第一章 新型传感器综述二、课型：课堂讲授三、目的要求：1.掌握传感器与传感器技术等基本概念；2.掌握几种典型的新型传感器效应。四、重点、难点：光效应相关内容 五、教学方法及手段：理论讲授，在讲课过程中适当举

2、例说明常用传感器的应用，提高学生的实际解决问题的能力。六、参考资料：王元庆，机械工业出版社，新型传感器原理及应用七、作业：八、授课记录：授课日期9.3 3.4节班次机械071074 物理九、授课效果分析：十、教学进程（教学内容、教学环节及时间分配等）1、复习2、导入课题（5分钟）现实生活中，传感器是整个测试系统实现测试和自动控制的首要的、关键的环节。传感器技术是一个汇聚物理，化学，材料，机械，电子，生物工程等多类型交叉学科。而新型传感器是指最近十几年内研究开发出来的、已经或正在走向实用化的传感器，相对于传统的结构型传感器而言，新型传感器大部分属于物性型传感器。3、教学内容（80分钟）传感器与传

3、感器技术传感器的分类及发展趋势传感器技术的特点及发展动向新型传感器4、课堂总结总结传感器及传感器技术的相关知识及新型传感器相关效应。5、布置作业第一章 新型传感器综述四、新型传感器新型传感器是指最近十几年内研究开发出来的、已经或正在走向实用化的传感器，相对于传统的结构型传感器而言，新型传感器大部分属于物性型传感器。新型传感效应光效应磁效应力效应化学效应生物效应与光有关的新型效应有光电导效应光伏效应多普勒效应克尔效应光弹效应光电效应电光效应由于被光照射的物体材料不同，所产生的光电效应也不同，通常光照射到物体表面后产生的光电效应分为： 外光电效应在光线的作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效

4、应，基于外光电效应的光电元件有紫外光电管、光电倍增管、光电摄像管等。AKAK光电管紫外管光导效应在光辐射作用下，材料的电导率发生变化，这种变化与光辐射强度呈稳定的对应关系，这种现象就是光电导效应，光电导效应属于内光电效应。基于这种效应的光电器件有光敏电阻和反向工作的光敏二极管、光敏三极管。光敏电阻光敏电阻的主要参数及特点没有极性, 纯粹是一个电阻器件, 使用时既可加直流电压, 也可以加交流电压。无光照时, 光敏电阻值（暗电阻）很大, 电路中电流（暗电流）很小；当光敏电阻受到光照时，阻值减小。亮电流与暗电流之差称为光电流。一般希望暗电阻越大越好, 亮电阻越小越好,此时光敏电阻的灵敏度高。实际光敏

5、电阻的暗电阻值一般在兆欧级, 亮电阻在几千欧以下。光生伏特效应 当光照射P-N结时，只要入射光子能量大于材料禁带宽度，就会在结区产生电子-空穴对。这些非平衡载流子在内建电场的作用下，按一定方向运动，在开路状态下形成电荷积累，产生了一个与内建电场方向相反的光生电场，即光生电压Uoc这就是所谓的光生伏特效应。只要光照不停止，这个光生电压将永远存在。光生电压Uoc的大小与P-N结的性质及光照度有关。基于这种效应的光电器件有光电池。光电池光电池工作原理图手放入干手器时，手遮住灯泡发出的光，光电池不受光照，晶体管基极正偏而导通，继电器吸合。风机和电热丝通电，热风吹出烘手。手干抽出后，灯泡发出光直接照射到光电池上，产生光生电动势，使三极管基射极反偏而截止，继电器释放，从而切断风机和电热丝的电源。JMJ112V2A51KL39K470uf自动干手器磁效应法拉第效应1845年由M.法拉第发现。当线偏振光（见光的偏振）在介质中传播时，若在平行于光的传播方向上加一强磁场，则光振动方向将发生偏转，偏转角度与磁感应强度B和光穿越介质的长度l的乘积成正比，即VBl，比例系数V称为费尔德常数，与介质性质及光波频率有关。偏转方向取决于介质性质和磁场方向。上述现象称为法拉第效应或磁致旋光效应。