传感器及其应用

在日常生活中，我们可能有这样的经历：当走近自动门时，门会自动打开；电梯关门，当两门靠拢到接触人体时，门又会重新自动打开……这是由于传感器在起作用，传感器是自动化控制装置中必不可少的器件，在信息技术高速发展的今天，传感器发挥着越来越重要的作用. 为了帮助同学们学好传感器，现浅谈如下.

一、对传感器的认识

1. 当冰箱内的温度高于设定值时，制冷系统自动启动；而当温度低于设定值时，制冷系统又会自动停止. 冰箱温度的控制是通过温度传感器实现的.

2. 楼梯道的电灯，晚上，有人经过楼道时，开关自动接通，灯就亮；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，灯总是不亮，这种开关用的就是声光传感器.

3. 为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多有一个小盒子，当房间失火时它能感知出现的烟雾，通过电路发出警报，这个小盒子就是烟雾传感器.

可见，1. 传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断.

2. 传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断，从而实现很方便地测量、传输、处理和控制.

二、光敏电阻及光敏传感器

在实践中人们发现，有些材料在光的照射下其电阻会发生明显的变化，人们利用这种特性制成了光敏电阻和光敏传感器.

1. 光敏电阻的特点

（1）光敏电阻的电阻率与光照强度有关；

（2）光敏电阻受到光照时电阻会变小；

（3）光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转化为电阻这个电学量

2. 光敏传感器

例1、如图1所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与D间距不变，下列说法正确的是 （ ）

A. 当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大

B. 当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减少

C. 当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变

D. 无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变

【解析】当滑动触头P向左移动时，发光二极管D中的电流增大，发出的光的强度增大，因此光敏电阻R的阻值减小，灯泡L中的电流增大，L消耗的功率增大，选项A正确，选项B错误；当滑动触头P向右移动时，发光二极管D中的电流减小，发出的光的强度减弱，因此光敏电阻R的阻值增大，灯泡L中的电流减小，L消耗的功率减小，选项C、D错误. 故本题正确选项为A.

【点评】本题是一个光敏传感器的具体应用.

三、热敏电阻及热敏传感器

在实践中人们发现，有些材料当温度发生变化时，其电阻会发生明显的变化，人们利用这种特性制成了热敏电阻和热敏传感器.

1. 热敏电阻的特点

（1）金属导体和半导体材料的导电性能与温度的变化关系不相同. 金属导体的导电性能随温度升高而降低；半导体材料的导电性能随温度升高而变强.

（2）热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度较差.

（3）热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转化为电阻这个电学量.

2. 热敏传感器

例2、图2所示的是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度。这实际上是一个传感器，它是将 转化为 来进行测量的.

【解析】温度传感器是将温度转化为电阻来进行测量的.

陕西 吴堆喜

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