《傳感器及其應(yīng)用》PPT課件.ppt

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1、第 二 節(jié) 傳 感 器 及 其 應(yīng) 用 1、 感 溫 鐵 氧 體 的 特 點 ： 常 溫 下 具 有鐵 磁 性 ， 能 夠 被 磁 體 吸 引 ， 但 是 溫 度上 升 到 約 103 時 ， 就 失 去 了 鐵 磁 性 ，不 能 被 磁 體 吸 引 了 。 注 意 ： 這 個 溫 度在 物 理 學(xué) 中 稱 為 該 材 料 的 “ 居 里 溫 度 ”或 “ 居 里 點 ” 。思 考 ： 取 一 塊 電 飯 鍋 用 的 感 溫 鐵 氧 體 ， 使 它 與 一 小 塊 的 永 磁 體吸 在 一 起 ， 用 功 率 較 大 的 電 烙 鐵 給 鐵 氧 體 加 熱 ， 經(jīng) 過 一 段 時 間后 會 發(fā)

2、 生 什 么 現(xiàn) 象 ？現(xiàn) 象 ： 當(dāng) 用 電 烙 鐵 給 鐵 氧 體 加 熱 時 ， 經(jīng) 過 一 段 時 間 ， 鐵 氧 體 就 會 失 去 磁 性 。 2、 電 飯 鍋 的 原 理 手 動 開 關(guān)接 線 螺 絲觸 點永 磁 鐵 電 熱 板內(nèi) 膽 底 轉(zhuǎn) 軸感 溫 鐵 氧 體 （ 2） 煮 飯 時 水 沸 騰 后 鍋 內(nèi) 是 否 會 大 致 保 持 一 定 的 溫 度 ？ 為 什 么 ？水 沸 騰 后 ， 鍋 內(nèi) 大 致 保 持 100 不 變 。（ 3） 飯 熟 后 ， 水 分 被 大 米 吸 收 ， 鍋 底 的 溫 度 會 有 什 么 變 化 ？ 這 時 電 飯 鍋 會 自 動 地 發(fā)

3、生 哪 些 動 作 ？飯 熟 后 ， 水 分 被 大 米 吸 收 ， 鍋 底 溫 度 升 高 ， 當(dāng) 溫 度 升 至 “ 居里 點 103 ”時 ， 感 溫 磁 體 失 去 鐵 磁 性 ， 在 彈 簧 作 用 下 ， 永 磁體 被 彈 開 ， 觸 點 分 離 ， 切 斷 電 源 ， 從 而 停 止 加 熱 思 考 與 討 論 ：（ 1） 開 始 煮 飯 時 為 什 么 要 壓 下 開 關(guān) 按 鈕 ？ 手 松 開 后 這 個 按 鈕 是 否 會 恢 復(fù) 到 圖 示 的 狀 態(tài) ？ 為 什 么 ？ 如 果 用 電 飯 鍋 燒 水 ， 水 沸 騰 后 ， 鍋 內(nèi) 保 持 100 不 變 ，溫 度 低

4、 于 “ 居 里 點 103 ”， 電 飯 鍋 不 能 自 動 斷 電 。 只 有水 燒 干 后 ， 溫 度 升 高 到 103 才 能 自 動 斷 電 。 （ 1） 光 電 鼠 標(biāo) 的 工 作 原 理 光 電 鼠 標(biāo) 的 工 作 原 理 是 ： 在 光 電 鼠 標(biāo) 內(nèi) 部 有 一 個發(fā) 光 二 極 管 ， 通 過 該 發(fā) 光 二 極 管 發(fā) 出 的 光 線 ， 照 亮 光電 鼠 標(biāo) 底 部 表 面 （ 這 就 是 為 什 么 鼠 標(biāo) 底 部 總 會 發(fā) 光 的原 因 ） 。 然 后 將 光 電 鼠 標(biāo) 底 部 表 面 反 射 回 的 一 部 分 光線 ， 經(jīng) 過 一 組 光 學(xué) 透 鏡 ，

5、傳 輸 到 一 個 光 感 應(yīng) 器 件 （ 微成 像 器 ） 內(nèi) 成 像 。 這 樣 ， 當(dāng) 光 電 鼠 標(biāo) 移 動 時 ， 其 移 動軌 跡 便 會 被 記 錄 為 一 組 高 速 拍 攝 的 連 貫 圖 像 。 最 后 利用 光 電 鼠 標(biāo) 內(nèi) 部 的 一 塊 專 用 圖 像 分 析 芯 片 （ DSP， 即數(shù) 字 微 處 理 器 ） 對 移 動 軌 跡 上 攝 取 的 一 系 列 圖 像 進(jìn) 行分 析 處 理 ， 通 過 對 這 些 圖 像 上 特 征 點 位 置 的 變 化 進(jìn) 行分 析 ， 來 判 斷 鼠 標(biāo) 的 移 動 方 向 和 移 動 距 離 ， 從 而 完 成光 標(biāo) 的 定

6、位 。 （ 2） 光 電 鼠 標(biāo) 的 核 心 光 學(xué) 感 應(yīng) 器 光 學(xué) 感 應(yīng) 器 是 光 電 鼠 標(biāo) 的 核 心 ， 它 是 將 光 信 號 轉(zhuǎn)換 成 電 信 號 ， 來 完 成 光 標(biāo) 的 定 位 。 其 中 ， 棱 光 鏡 負(fù) 責(zé) 將 發(fā) 光 二 極 管 發(fā) 出 的光 線 傳 送 至 鼠 標(biāo) 的 底 部 ， 并 予 以 照 亮 。圓 形 透 鏡 則 相 當(dāng) 于 一 臺 攝 像 機(jī) 的 鏡 頭 ，這 個 鏡 頭 負(fù) 責(zé) 將 已 經(jīng) 被 照 亮 的 鼠 標(biāo) 底 部圖 像 傳 送 至 光 學(xué) 感 應(yīng) 器 底 部 的 小 孔 中 。通 過 觀 看 光 電 鼠 標(biāo) 的 背 面 外 殼 ， 我 們

7、 可以 看 出 圓 形 透 鏡 很 像 一 個 攝 像 頭 。 動 圈 式 話 筒 ：音圈金屬膜片永久磁鐵工 作 原 理 :電 磁 感 應(yīng) （ 1） 話 筒 的 作 用 是 什 么 ？ （ 2） 動 圈 式 話 筒 的 工 作 原 理 和 工 作 過 程 ？聲 音 信 號 轉(zhuǎn) 換 為 電 信 號 （ 1） 電 子 秤 使 用 的 測 力 裝 置 是 什 么 ？ 它 是 由 什 么 器 件 組 成 的 ？（ 2） 簡 述 力 傳 感 器 的 工 作 原 理 。（ 3） 應(yīng) 變 片 能 夠 把 什 么 力 學(xué) 量 轉(zhuǎn) 化 為 什 么 電 學(xué) 量 ？ 力 電 阻 變 化 電 壓原 理 分 析 ： 3

8、、 應(yīng) 變 片 能 夠 把 物 體 形 變 這 個 力 學(xué) 量 轉(zhuǎn) 化 為 電 壓 這 個 電 學(xué) 量 。1、 電 子 秤 的 測 力 裝 置 是 力 傳 感 器 ， 它 是 由 一 個 金 屬 梁和 兩 個 應(yīng) 變 片 一 起 組 成 了 測 力 部 分 。 2、 在 金 屬 梁 沒 有 力 的 情 況 下 ， 金 屬 梁 處 于 水 平 狀 態(tài) ， 梁 的 上 下應(yīng) 變 片 的 長 度 沒 變 且 相 等 ， 兩 應(yīng) 變 片 的 電 阻 大 小 也 相 等 ， 當(dāng) 給 金屬 梁 施 加 豎 直 向 下 的 力 時 ， 金 屬 梁 會 向 下 彎 曲 ， 使 得 金 屬 梁 上 面的 應(yīng) 變

9、 片 被 拉 長 ， 電 阻 變 大 ， 兩 端 電 壓 也 變 大 ， 而 下 邊 的 應(yīng) 變 片被 擠 壓 收 縮 ， 電 阻 變 小 ， 兩 端 的 電 壓 也 減 小 ， 使 得 兩 應(yīng) 變 片 兩 端電 壓 值 不 相 等 ， 存 在 差 值 ， 控 制 電 路 就 通 過 這 個 差 值 ， 經(jīng) 過 放 大電 路 將 差 值 信 號 放 大 ， 再 在 顯 示 器 上 顯 示 出 數(shù) 字 ， 即 力 F的 大 小 。 各 種 傳 感 器 廣 泛 應(yīng) 用 于 人 們 日 常 生 活 、 生 產(chǎn) 中 ，如 空 調(diào) 、 電 冰 箱 、 電 飯 堡 、 火 災(zāi) 報 警 器 、 路 燈 自 動 控制 等 。 傳 感 器 把 所 感 受 到 的 物 理 量 ， 如 力 、 熱 、 磁 、光 、 聲 等 ， 轉(zhuǎn) 換 成 便 于 測 量 的 電 壓 、 電 流 等 ， 與 電 路相 結(jié) 合 達(dá) 到 自 動 控 制 的 目 的 。課 堂 小 結(jié) ：