1、第三节传感器的应用学习目标重点难点1认识生产、生活与技术中的传感器2知道传感器与计算机相结合，可实现自动化与智能化重点：传感器的应用难点：传感器的应用一、生活中的传感器电饭煲、电冰箱、空调机等与温度控制相关的家用电器都要用到温度传感器；自动门、家电遥控器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器，均使用了红外线传感器；另外还有照相机中的光敏传感器、家用便携式电子秤的压力传感器等二、农业生产中的传感器无人管理的自动灌溉系统利用了湿度传感器；自动化温室种植中，温室的自动控温就是在传感器的帮助下实现的；现代粮库采用了温度传感器和湿度传感器三、工业生产中的传感器生产安全中，如将一种埋入式光纤传感器安置在大
2、桥或水坝中，随时可以监控大桥或水坝的裂痕等安全隐患；在自动控制系统中，如数控机床中的位移测量装置就是利用高精度位移传感器（如光栅传感器）对位移测量，从而实现精密加工四、飞向太空的传感器飞机保持一定飞行高度，当飞机高度变化时，大气数据计算机自动发出与给定高度的差值信号，并通过自动驾驶仪操纵升降舵，使飞机恢复给定高度；在运载火箭、载人飞船中，应用了传感器供遥测和遥控系统使用；对宇航员的各种生理状态的测量有生理传感器，如测量血压、心电图、体温等预习交流试列举传感器在生活中的应用答案：温度传感器：用于冰箱、空调的自动温度控制、压力传感器，用于电子秤等传感器的应用电熨斗在达到设定的温度后就不再升温，当温
3、度降低时又会继续加热，使它总与设定的温度相差不多在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同电熨斗靠什么来自动控制温度？答案：靠双金属片温度传感器加速度计是测定物体加速度的仪器在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源下图为应变式加速度计的示意图当系统加速时，加速计中的敏感元件也处于加速状态敏感元件由两弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件的下端可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速运动时，敏感元件发生位移并转换为电信号输出已知敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，电源内阻不计，滑动变阻器的总电阻值为R，有效长度为l，静态时输出电
4、压为U0，试推导加速度a与输出电压U的关系式答案：解析：设静态时滑动变阻器的滑片距左端为x，则敏感元件的输出电压为再设系统向左加速时滑片右移x，则敏感元件的动力学方程为2kxma此时敏感元件的输出电压为联立三式可得若UU0，系统的加速度方向水平向左；若UU0，系统的加速度方向水平向右1电熨斗的构造如下图所示常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上层金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用2不同的传感器工作原理不同，但一般都是把其他物理
5、量转化为电学量的变化3在有关传感器的计算中，往往涉及电路计算，应注意欧姆定律的应用1洗衣机中的水位控制装置使用的是（）A光传感器 B压力传感器C湿度传感器 D温度传感器答案：B解析：当洗衣机内水位升高时，传感器的膜片受到的压力变大，当达到设定值时，关闭进水电磁阀门2指纹识别器在下列哪些方面可以得到广泛应用（）A乘坐客车购票时B过公路收费处时C放学出校门口时D开银行保险柜时答案：D解析：指纹识别用于对特定人的身份识别，在具有特殊要求的场合应用此项技术，A、B、C三项不需要严格的身份验证，所以不必使用这一技术3下列器件不是应用温度传感器的是（）A电熨斗 B话筒C电饭锅 D测温仪答案：B解析：电熨斗
6、、电饭锅和测温仪都是把非电学量温度转换为电学量，都要使用温度传感器话筒把非电学量声音转换为电学量，不要使用温度传感器4机器人通过哪种传感器感知周围环境，从而避开障碍物（）A温度传感器 B压力传感器C味觉传感器 D视觉传感器答案：D解析：机器人通过“眼睛”（摄像机）即视觉传感器感知周围景物，从而避开障碍物5图甲为在温度为10 左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R120 k，R210 k，R340 k，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示当a、b端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高：当Uab0时，电压鉴别器使S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在_甲乙答案：35解析：设电路路端电压为U，当Uab0时，有：，解得：Rt20 k由图乙可知，当Rt20 k时，t35