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　　第六章《传感器》学案
　　§6.1传感器及其工作原理
　　●学案●
　　【学习目标】
　　1．知道什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义；
　　2．了解传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件的工作原理。
　　3．理解霍尔电压公式。
　　【重点难点】
　　1.重点：理解并掌握光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件及各种传感器的应用原理及结构
　　2.难点：分析并设计传感器的应用电路。
　　【课前预习】
　　一、传感器
　　1．什么是传感器
　　能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为为电压、电流等电学量，或转转换为电路的通断的这一类元件统称为传感器。传感器是将非电学量转化为电学量的元件，之后可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。
　　2．传感器的工作原理
　　传感器主要由敏感元件和转换电路两部分组成。传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过电路放大后，再送给控制系统分析处理产生各种控制动作。传感流程如下图所示：
　　3.传感器的种类
　　传感器的种类繁多，按转换用途来分，常见的传感器有：光学传感器、热学传感器、加速度传感器、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等等。
　　二、常见的传感器元件
　　1. 干簧管
　　（1）材料结构：普通干簧管有两个簧片，是用有弹性的软磁性材料制成的，它们密封在玻璃管中，成为一组常开型触点。管中充入惰性气体来防止触点被氧化。
　　（2）工作原理：当有磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通；磁体离开干簧管时，两个簧片失去磁性后而断开。如图所示。
　　（3）功能：在电路中起到开关的作用，它是一种能够感知磁场的传感器。
　　2. 光敏电阻
　　（1）材料结构：由受光照敏感的半导体材料制成，如硫化镉。把半导体材料硫化镉涂敷在绝缘板上，在其表面再用银浆涂敷两个互不相连的栅状电极，如图，这样就制成了一个光敏电阻。
　　（2）工作原理：光敏电阻在被光照射时电阻会发生变化。无光照时，导电性能不好，电阻较大；有光照时，随着光照的增强，导电性变好，电阻减小。
　　（3）功用：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛，可以感知光线的强弱。光敏电阻对光照灵敏度高，结构稳定，不易损坏，主要应用于光控电路。
　　3. 热敏电阻和金属热电阻
　　（1）热敏电阻