传感器及其工作原理教学设计

《传感器及其工作原理》的创新教学设计

《传感器及其工作原理》的创新教学设计

王刚

教学依据

①物理（新人教版）选修3－2第六章第1节《传感器及其工作原理》（P56－P60）； ②新物理课程标准（实验）. 教学流程图

《传感器及其工作原理》的创新教学设计

教学目标

1.知识与技能：①知道非电学量转换成电学量的技术意义；②通过实验，知 道常见传感器的工作原理；③初步探究利用和设计简单的传感器. 2.过程与方法：①通过对实验的观察、思考和探究，让学生了解传感器、熟 悉传感器工作原理；②让学生自己设计简单的传感器，经历科学探究过程， 学习科学研究方法，培养学生的实践能力和创新思维能力. 3.情感态度与价值观：在理解传感器工作原理的基础上，通过自己设计简单 的传感器，体验科技创新的乐趣，激发学习物理的兴趣. 1.几种常见传感器的工作原理(演示实验) ;2.学生自己设计简单的传感器. 用几个有趣的传感器实验引入课题， 激发学生探究传感器原理的兴趣.给 出“传感器就是把非电学量转换为电学量”的概念之后，重点介绍光敏电阻、 金属热电阻、 热敏电阻.安排音乐茶杯和火警装置两个设计性问题让学生体会 传感器的简单应用.结合电容、 霍尔效应、 电阻定律等知识让学生设计传感器， 进

传感器的基础效应

物联网工程专业2011班

目录 光电效应 泡克耳斯效应 克尔效应

电致发光效应 电致发光效应 法拉第效应

磁光克尔效应 科顿-穆顿效应 塞曼效应 光磁效应 霍尔效应 磁阻效应

巨磁阻效应 塞贝克效应 珀尔帖效应 汤姆逊效应 压电效应 声音的多普勒效应

声电效应 声光效应 磁声效应 纳米效应 光弹效应

邹烈勇 陈黎妮 陈萍 黄慧莹 黄慧莹 谢晓君 李菁雯 杨紫霜 陈丹 王行健 陈昊 董扬帆 董扬帆 时红杰 陈霖 陈天恒 谢榕 陶焕 刘进 董涛 柯奕佳 余耀 戴敬禹

光电效应

邹烈勇

中文名称：光电效应 英文名称： photoelectric effect 现象 物质吸收光子并激发出自由电子的行为。 光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现，对发展量子理论起了根本性作用。 大约1900年，马克思·普朗克（Max Planck）对光电效应作出最初解释，并引出了光具有的能量包裹式能量（quantised）这一理论。 1902年，勒纳（Lenard）也对其进行了研究，指出光电效应是金属中的电子吸收了入射光的能量而从表

《传感器原理及应用》试卷四

适用班级：（电子071 ，072，073，074，075） 题号 得分 一 二 三 四 五 六 总分 核分人 得分 评卷人

一、填空题：（共20空，每空1分，共20分）

1、传感器一般由 、 、 测量电路和辅助电源四个部分组成。

2、气敏电阻传感器是利用半导体对气体的__________作用而使其__________发生变化的现象来检测气体的成分和浓度。气敏电阻传感器通常由 、 和封装体等三部分组成。

3、为减少电容式传感器在使用中存在的______________，可以在结构上加保护电极，但要求保护电极和被保护电极要为______________。

4、变隙式电感式传感器与螺线管式电感式传感器都可以用来测位移， _____________线性范围大，______________测量灵敏度高。

5、霍尔片越厚其霍尔灵敏度系数越__________（大或小），霍尔灵敏度系数的含义是指____________________________________________。 6、热电偶产生的热电势一般由

分析气体传感器选择及其分类

气体传感器是气体检测系统的核心，通常安装在探测头内。从本质上讲，气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸，甚至对样品进行化学处理，以便化学传感器进行更快速的测量。

气体的采样方法直接影响传感器的响应时间。目前，气体的采样方式主要是通过简单扩散法，或是将气体吸入检测器。（简单扩散是利用气体自然向四处传播的特性。目标气体穿过探头内的传感器，产生一个正比于气体体积分数的信号。由于扩散过程渐趋减慢，所以扩散法需要探头的位置非常接近于测量点。扩散法的一个优点是将气体样本直接引入传感器而无需物理和化学变换。样品吸入式探头通常用于采样位置接近处理仪器或排气管道。这种技术可以为传感器提供一种速度可控的稳定气流，所以在气流大小和流速经常变化的情况下，这种方法较值得推荐。将测量点的气体样本引到测量探头可能经过一段距离，距离的长短主要是根据传感器的设计，但采样线较长会加大测量滞后时间，该时间是采样线长度和气体从泄漏点到传感器之间流动速度的函数。对于某种目标气体和汽化物，如SiH4以及大多数生物溶剂，气体和汽化物样品量可能会因

功能与简介：

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为 U=K·I·B/d 其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。

霍尔传感器的外形图和与磁场的作用关系如右图所示。磁场由磁钢提供，所以霍尔传感器和磁钢需要配对使用。

霍尔传感器检测转速示意图如下。在非磁材料的圆盘边上粘贴一块磁钢，霍尔传感器固定在圆盘外缘附近。圆盘每转动一圈，霍尔传感器便输出一个脉冲。通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速。

备注：当没有信号产生时，可以改变一下磁钢的方向，霍尔对磁钢方向有要求。没有磁钢时输出高电平，有磁钢时输出低电平。

接线图：

测速原理图：

产品图片和管脚图：

黄长贵(德力西变频器)

摘要：本文介绍了霍尔电流传感器在通用变频器中的作用，分析了设置传感器的类型、方式、目的和需求，并介绍了传感器的工作原理及作用。 关

北京师范大学实习教案

部/院/系 物理系 专业 物理学 姓名 金峻山 学号 0710130921 我校指导教师 李春密 实习学校指导教师 宁明 原任课教师 宁明 2010 年 11 月03 日（星期 一） 第 6 节课 本人本次实习第 7 个教案 实习学校 教学课题 所用教材 迁安二中 实习班级 高二(11)班 传感器的应用 教材名称： 物理（选修3） 第 2 册，第 六 章 2 节 56-62 页 出版社：人民教育出版社 教学目标 1、 知识与技能 ①了解力传感器在电子秤上的应用。 ②了解温度传感器在电熨斗、测温仪和电饭煲上的应用。 ③了解光传感器在火灾报警器和鼠标器上的应用。 2、过程与方法 通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。 3、情感态度价值观 在了解传感器原理及应用时，知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值，增强学习兴趣，培养良好的科学态度。 教学重点 教学难点 课时安排 教学方法 （一）复习回顾 传感器应用的一般模式

传感器原理及工程应用设计（论文）

压电传感器在动平衡测量

系统中的设计与应用

学生姓名：李梦娇

学 号：20094073231

所在学院：信息技术学院

专 业：电气工程及其自动化（2）班

中国·大庆

2011年12月

摘要

传感器是动平衡测量系统中的重要元件之一, 是一种将不平衡量产生的振动信号不失真地转变成电信号的装置。利用压电式力传感器作为动平衡测量系统中的敏感元件来测量不平衡质量引起的振动。重点阐述了该压电式力传感器的结构设计、安装位置设计及振动信号检测中的关键问题。同时, 详细分析了该传感器的信号调理电路特点。现场实验结果表明, 设计的压电式力传感器在动平衡测量中的性能良好。动平衡处理是旋转部件必须采取的工艺措施之一, 以单片机为核心的动平衡测量系统将逐步取代常规动平衡仪。

关键词：动平衡 振动信号 压电式力传感器 调理电路 测量系统

单片机

ABSTRACT

As one of the important elements in the dynamic balancing measurement system, transducer is the device that converts the vibration signal

简要介绍资料的主要内容,以获得更多的关注

创

CHUANGXINKEJI

新

科技

新型传感器及其应用

文／徐海

人们为了从外界获取信息，必须借助

故应用面较窄。1984年左右，人们研制出磁致伸缩系数很大的磁性材料，又称为超

于感觉器官。而单靠人自身的感觉器官，在缩材料或大磁致伸缩材料。超磁致伸缩材为弥补感觉器官的不足，就需要借助传感长，又称之为电五官。

传感器是一种能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。常用传感器的输出信号多为现代信息社会的一切活动领域中，从日常生产活动到科学实验，时时处处都离生活、

不开传感器。现代传感器技术的发展水平在很大程度上决定了生产、科学发展的水平，而科学技术的发展又为传感器技术提供了新的理论基础和制造工艺。

随着现代科学技术的发展，许多新材料不断被发现，新的加工工艺不断发展和完善，这些都促进了新型传感器的研究和究开发出来的、已经或正在走向实用化的传感器。相对于传统传感器，新型传感器技及的领域。

不易老化等特点。与电致伸缩的压电陶瓷作于低频区（10Hz～2000Hz）。

稀土超磁致伸缩材料是目前性能最好的超磁致伸缩材料之一，是上世纪八十年代开发的新型工程材料。我国是稀土资源首位。稀土超磁致伸缩材料可将电磁能转换成

磁性传感器及其应用

磁性传感器及其应用

0 前 言

磁场传感器是可以将各种磁场及其变化的量转变成电信号输出的装置。自然界和人类社会生活的许多地方都存在磁场或与磁场相关的信息。利用人工设置的永久磁体产生的磁场，可作为许多种信息的载体。因此，探测、采集、存储、转换、复现和监控各种磁场和磁场中承载的各种信息的任务，自然就落在磁场传感器身上。在当今的信息社会中，磁场传感器已成为信息技术和信息产业中不可缺少的基础元件。目前，人们已研制出利用各种物理、化学和生物效应的磁传感器，并已在科研、生产和社会生活的各个方面得到广泛应用，承担起探究种种信息的任务。

早先的磁传感器，是伴随测磁仪器的进步而逐步发展的。在众多的测磁方法中，大都将磁场信息变成电讯号进行测量。在测磁仪器中“探头”或“取样装置”就是磁传感器。随着信息产业、工业自动化、交通运输、电力电子技术、办公自动化、家用电器、医疗仪器等等的飞速发展和电子计算机应用的普及，需用大量的传感器将需进行测量和控制的非电参量，转换成可与计算机兼容的讯号，作为它们的输入讯号，这就给磁传感器的快速发展提供了机会，形成了相当可观的磁传感器产业。

1 发展简况

自从磁传感器作为一种独立产品进入应用以来，迄今，从10 14T的人体弱磁

医用传感器及其应用

医用传感器原理 及应用

医用传感器及其应用

内容提要1、医用传感器基础 2、生物电检测电极 3、常用医用物理传感器 4、化学传感器和生物传感器 5、传感器技术的发展与展望

医用传感器及其应用

§1 医用传感器基础对传感器的定义： 对传感器的定义： “传感器”在新韦式大词典中定义为: 传感器”在新韦式大词典中定义为 传感器 从一个系统接受功率， -“从一个系统接受功率，通常以另一种 形式将功率送到第二个系统中的器件” 形式将功率送到第二个系统中的器件”。 根据这个定义， 根据这个定义，传感器的作用是将一种能 量转换成另一种能量形式， 量转换成另一种能量形式，所以不少学者 也用“换能器- 来称谓“ 也用“换能器-Transducer”来称谓“传感 来称谓 器-Sensor”。 。

医用传感器及其应用

中华人民共和国国家标准(GB7665 87) 中华人民共和国国家标准(GB7665—87)对传 (GB7665 87)对传 感器下这样的定义： 感器下这样的定义： 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的 规律转换成可用输出信号的器件或装置， 规律转换成可用输出信号的器件或装置，它 通常由敏感元件