課程內容
《傳感器的應用(一)》
一、力傳感器的應用——電子秤
兩個應變片的形變引起電阻變化致使兩個應變片的電壓差變化。
應變片能夠把形變這個力學量轉化為電壓這個電學量。
二、聲傳感器的應用——話筒
1、動圈式話筒
工作原理:電磁感應
當聲波使金屬膜片振動時,連接在膜片上的線圈(叫做音圈)隨著一起振動,音圈在永久磁鐵的磁場里振動,其中就產生感應電流(電信號),感應電流的大小和方向都變化,變化的振幅和頻率由聲波決定,這個信號電流經擴音器放大后傳給揚聲器,從揚聲器中就發出放大的聲音。
聲——電磁感應——電流
2、電容式話筒
原理:薄金屬膜和固定電極形成一個電容器,被直流電源充電。當聲波使膜片振動時,電容發生變化,電路中形成變化的電流,于是電阻兩端就輸出了與聲音變化規律相同的電壓。
聲——電容變化——電流、電壓
三、溫度傳感器的應用——電熨斗
雙金屬片溫度傳感器
原理:熱脹冷縮
常溫下金屬片沒有變形。溫度升高,兩種金屬膨脹性能不同,雙金屬片形狀發生變化,使觸點接觸。
電熨斗的溫控電路:圖中雙金屬片上層金屬的膨脹系數大于下層金屬。
思考與討論:
①常溫下,上、下觸點應是接觸的,但溫度過高時,由于雙金屬片受熱膨脹系數不同,上部金屬膨脹大,下部金屬膨脹小,則雙金屬片向下彎曲,使觸點分離,從而切斷電源,停止加熱。溫度降低后,雙金屬片恢復原狀,重新接通電路加熱,這樣循環進行,起到自動控制溫度的作用。
②熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設定不同溫度,這是如何使用調溫旋鈕來實現的?
熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設定不同溫度,此時可通過調溫旋鈕調節升降螺絲,升降螺絲帶動彈性銅片升降,從而改變觸點接觸的難易,達到控制在不同溫度的目的。
例1:唱卡拉OK用的話筒內有傳感器,其中有一種是動圈式的,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個小線圈,線圈處于永磁體的磁場中,當聲波使膜片前后振動時,就將聲音信號轉變為電信號,下列說法正確的是( )
A、該傳感器是根據電流的磁效應工作的
B、該傳感器是根據電磁感應原理工作的
C、膜片振動時,穿過金屬線圈的磁通量不變
D、膜片振動時,金屬線圈中不會產生感應電動勢
例2:家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要部件是PTC元件,PTC元件是由欽酸鋇等半導體材料制成的電阻器,其電阻率與溫度的關系如圖,由于這種特性,PTC元件具有發熱、控溫兩重功能,對此一下說法中正確的是( )
A、通電后其功率先增大后減小
B、通電后其功率先減小后增大
C、當其產生的熱量與散發的熱量相等時,溫度保持在t1到t2某一值不變
D、當其產生的熱量與散發的熱量相等時,溫度保持在t1或t2不變
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邢老師
女,中教高級職稱
性格開朗,待人真誠友善,對教育事業有極高的熱情。