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　　§6.2 传感器的应用（一）
　　●学案●
　　【学习目标】
　　1．知道传感器应用的一般模式.
　　2．理解电子秤的原理----力传感器的应用.
　　3．理解话筒的原理----声传感器的应用.
　　4．理解电熨斗的原理----温度传感器的应用.
　　5．会设计简单的有关传感器应用的控制电路。
　　【重点难点】
　　1.重点：理解并掌握电子秤的原理、话筒的原理、电熨斗的原理及其应用
　　2.难点：各种传感器的应用原理及结构。
　　【课前预习】
　　一、传感器应用的一般模式
　　一般情况下，传感器输出的电信号相当微弱，难以带动执行机构去实现控制动作，因此要
　　把这个电信号放大。从传感器获得信号后，可以用指针式电表或液晶板等显示测量的数据；也可以用来驱动继电器或其他元件；还可以由计算机对获得的数据进行处理，发出更复杂的指令。
　　传感器应用的一般模式示意图如下图。
　　二、力传感器的应用——电子秤
　　1.力传感器
　　力传感器主要是利用敏感元件把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为电学信号（电压、电流等）的仪器。力电传感器广泛地应用于社会生产、现代科技中，如安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等。
　　2.力传感元件——应变片
　　（1）材料结构：应变片是一种敏感元件，现在多用半导体材料制成。应变片是由迭层薄片组成的：先在一层塑料薄膜（15-16μm）上贴上由薄金属箔材制成的敏感栅（3-6μm），然后再覆盖上一层薄膜做成迭层构造。如右图。
　　（2）工作原理：应变片在外力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化。力越大，弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大。使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化，再由专用仪器测得其电阻变化大小，并转换为测点的应变值。
　　（3）功能：应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻（或电压）这个电学量。
　　3. 力传感器的应用——电子秤
　　（1）构成：常用的一种力传感器是由金属梁和应变片组成的。
　　（2）工作原理：如图所示，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个应变片，在梁的自由端施力F，则梁发生弯曲，上表面拉伸，下表面压缩，上表面应变片的电阻变大，下表面的电阻变小。F 越大，弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大。如果让应变片中通过的电流保持恒定，那么上面应变片两端的电压变大，下面应变片两端的电压变小。传感器把这两个电压的差值输出。力F 越大，输出的电压差值也就越大。