传感器及其工作原理教案，传感器及其工作原理视频
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|1.了解传感器
1、传感器（1）定义：传感器是一类能够感知力、温度、光、声音、化学成分等物理量并将其转换成另一种易于传输的元件。按照一定的规则处理物理量（通常是电压、电流等电量），或者将其转换成开/关电路。
（2）基本性质：将非电量转化为易于测量、传输、处理和控制的电量。
2、传感器工作原理：传感器通过传感元件感受到的通常是非电量，而通过转换元件输出的通常是电量，如电压、电流或电荷。
传感器一般由传感元件、转换元件、转换电路、辅助电源四部分组成，其工作原理如图所示。
传感元件直接感应被测量并输出与被测量有一定关系的物理量信号，转换元件将传感元件输出的物理量信号转换为电信号，转换电路进行放大和转换。调制转换元件输出的电信号；转换元件和转换电路一般还需要辅助电源高灵敏原干簧管的结构和原理
如图所示，两个由软磁材料制成的簧片被密封在玻璃管中，当将磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化并连接，起到干簧管的作用。开关由看不见的磁场“手”控制磁簧开关是检测磁场的传感器，广泛应用于电气和电子设备中。
3、传感器的特点：小型化、数字化、智能化、多功能、系统化、网络化，在实现自动检测、自动控制中发挥着重要作用。”和赋予“味道”的“嗅觉”，慢慢地让物体“活着”。
4.传感器分类
(1)根据用途可分为压力传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、辐射传感器、热传感器、雷达传感器等。其原理可分为振动传感器、湿度传感器、磁传感器、气体传感器、真空传感器、生物传感器等。
(3)模拟传感器——根据其输出信号将测量到的非电量转换为模拟电信号。
数字传感器——将测量的非电量转换成数字输出信号（包括直接和间接转换）。
数字传感器——将测量信号转换为频率信号或短周期信号（包括直接和间接转换）。传感器切换——当测量信号达到一定阈值时，传感器输出相应的设置。低级或高级(4) 根据测量目的，可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。
二、了解敏感元件1.光敏电阻：是一种电阻值随入射光强弱而变化的电阻器（1）特性：光敏电阻受到不同光线照射时，得到不同的电阻值。 (2)本质：一般构成光敏电阻的材料是半导体材料，无光时载流子很少，导致导电性差，但随着光变强，阻值减小。随着载流子电流的增大，导电性变强，电阻减小（3）作用：类似于人眼可以感知光的强度，将光强度的大小转换为电阻中电量的大小。转变。利用光敏性，可以将电阻器用作光电计数器路灯、江海上的航标灯，需要晚上开启，白天关闭利用半导体的电学特性，制造自动开关装置，实现自动化2. 热敏电阻和金属热敏电阻器(1) 热敏电阻 一种由半导体材料制成的电子元件，它利用温度的变化来改变半导体的电导率，通常会改变其电阻值。 分类：热敏电阻是敏感元件的一类，根据温度系数的不同，可分为正温度系数热敏电阻（PTC）、负温度系数热敏电阻（NTC）和临界温度热敏电阻。 （点击率）。 ) 正温度系数热敏电阻的电阻随着温度的升高而增加。负温度系数热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小（这是最常见的热敏电阻，比如下面R-T图中的热敏电阻）临界温度热敏电阻具有负阻值突变特性，在一定温度下，阻值随着温度的升高而迅速减小温度升高，具有较大的负温度系数。其电阻率随温度变化如图所示。 -t图像显示了金属热电阻和热敏电阻的R-T特性曲线。
各种热敏电阻电阻率的温度变化
(2)金属热电阻：金属的电阻率随温度升高而增大。这一特性还可用于将金属线制成热传感器，称为热电阻。金属热电阻一般灵敏度较差。
(3)氧化锰热敏电阻与金属热敏电阻器的比较
3.霍尔元件
1、霍尔元件：如图所示，在一个小的矩形半导体（如砷化铟）片上制作四个电极E、F、M、N，构成霍尔元件。
2. 霍尔电压
(1) 方程：如图所示，当E和F之间通过恒定电流I，并在垂直于纸面的方向施加磁感应强度为B的磁场时，MN之间产生霍尔电压UH ，呃=。 kIB/天。
(2)原理：以载流子为自由电子为例，霍尔电压估算如下。根据左手定则，假设磁场线垂直穿过手掌和四个手指。拇指指向与电子运动相反的方向（电流方向） 拇指指向电子受到洛伦兹力的方向电子受到洛伦兹力的作用而偏转并积聚在左侧。等量的正电荷在右侧积累，右侧电位升高，形成电场。施加在电子上的力通过洛伦兹力平衡，左右电压稳定霍尔元件的分类霍尔元件可分为两种类型。另一种是半导体霍尔元件，其载流子是空穴（可以认为是带正电的粒子）。以M 和N 为中心。两板之间的距离用h 表示，顶板和底板之间的距离E 和F 表示。当为d 时，eE 场=eU/h=evB 又已知导体中流过的电流为I=nevS=nev·hd，联立方程为U=IB/ned。霍尔元件本身称为霍尔系数，用k表示的值为UH=kIB/d（d为片材的厚度）。利用左手定则确定带电粒子，找出带电粒子的偏转方向。正电荷聚集的表面为高电势表面，负电荷聚集的表面为低电势表面。确定霍尔电势意味着即霍尔效应在判断电位高低时，需要注意载流子是正电荷还是负电荷。无论载流子是正电荷还是负电荷，4两个手指指向电流的方向，即正电荷移动的方向和负电荷移动的方向4、霍尔元件的作用霍尔元件的厚度d和霍尔系数k为常数值。当电流I保持恒定时，霍尔电压U与磁感应强度B成正比。因此，霍尔元件也称为磁感应，因为霍尔元件可以将磁感应强度的磁量转换为电压的电量。霍尔元件Er 传感器技术在汽车行业有着广泛的应用，包括动力总成、车身控制、牵引力控制和防抱死制动系统。为了满足不同系统的需求，霍尔传感器有三种形式：开关式、模拟式和数字式。