【正文】 ，起到了彈性元件的作用，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變片形變，從而達(dá)到壓力測(cè)量的目的。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。壓電式傳感器也廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)測(cè)量中，比如說(shuō)心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電傳感器制成的，因?yàn)闇y(cè)量動(dòng)態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣泛。、環(huán)境溫度TA為25℃時(shí)的主要性能參數(shù)。引腳焊接溫度（最大值）：250℃（2～4秒）。工作時(shí),壓力傳感器BP01的輸出經(jīng)前置處理電路放大后,由顯示驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)LCD,以讀出測(cè)量的血壓值。一般情況下,電位器RPRP2應(yīng)選用1%精度的金屬膜多圈電位器。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)1．了解斯密特觸發(fā)器的工作特點(diǎn)，能夠分析光控電路的工作原理。2．溫度報(bào)警器上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了火災(zāi)報(bào)警器，它是利用煙霧對(duì)光的散射作用，使火災(zāi)發(fā)出的光引起光敏電阻的阻值變化，從而達(dá)到報(bào)警的目的．這種設(shè)計(jì)其敏感性是否值的懷疑，你想過(guò)嗎？既然發(fā)生火災(zāi)時(shí)，環(huán)境溫度要升高，我們能不能用溫度傳感器來(lái)做成火災(zāi)報(bào)警器呢？（投影）溫度報(bào)警器的工作電路，如圖所示。（3）電熨斗：_________的應(yīng)用，敏感元件是_________，作用：控制________的通斷。求：（1）托盤上未放物體時(shí)，在托盤自身重力作用下，P1離A的距離xl．（2）托盤上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)，P1離A的距離x2．（3）在托盤上未放物體時(shí)通常先核準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)P2，使P2離A的距離也為xl，從而使PP2間的電壓為零．校準(zhǔn)零點(diǎn)后，將物體m放在托盤上，試推導(dǎo)出物體質(zhì)量m與PP2間的電壓U之間的函數(shù)關(guān)系式．跟蹤練習(xí)3：磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2．式中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，m是磁導(dǎo)率，在空氣中m為一已知常數(shù)．為了近似測(cè)得條形磁2m鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離Dl，并測(cè)出拉力F，如圖所示．因?yàn)镕所做的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量，所以由此可得磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B=_______溫度傳感器的應(yīng)用【例4】家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由酞酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率與溫度的關(guān)系如圖所示，由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、控溫兩重功能，對(duì)此以下說(shuō)法中正確的是（）A．通電后其功率先增大后減小 B．通電后其功率先減小后增大C．當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1至t2的某一值不變D．當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1或t2不變跟蹤練習(xí)4：一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖中實(shí)線①所示．由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣物厚度、干濕等情況不同，熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會(huì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng)，易損壞衣物．有一種用主要成分為BaTiO3被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動(dòng)控制溫度的特點(diǎn)．PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實(shí)線②所示．試根據(jù)圖線分析：（1）為什么原處于冷態(tài)的PTC熨斗剛通電時(shí)比普遍電熨斗升溫快？（2）通電一段時(shí)間后電熨斗溫度t自動(dòng)地穩(wěn)定在T_____霍爾元件的應(yīng)用【例5】 如圖所示，厚度為h、寬為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料，現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面。常用溫度傳感器的非線性輸出及一致性較差，使溫度的測(cè)量方法和手段相對(duì)較復(fù)雜，且給電路的調(diào)試帶來(lái)很大的困難。溫度傳感器的工作原理熱敏電阻溫度測(cè)量傳感器所采用的材料為鉑金，該傳感器應(yīng)用了激光調(diào)阻和濺射成膜等技術(shù)制作形成的。并且該圖為傳感器的動(dòng)態(tài)特性。一般是指在長(zhǎng)溫下，保護(hù)管所能承受的不至于破裂的靜態(tài)外壓，承壓數(shù)值的大小同保護(hù)管的材料，直徑，壁厚，焊接強(qiáng)度等密切相關(guān)。熱電偶式應(yīng)用廣泛，價(jià)格便宜而且耐用，種類多，能夠覆蓋非常寬的溫度范圍，最高溫度可達(dá)到2000℃。應(yīng)用The design and application of thetransducerWanghao Information 114 32311416 Abstract：With the development of science and technology, the development of electronic technology, microelectronics technology in particular, promoted the rapid development of the sensor and detection technology, its application fields are also expanding rapidly, from the daily life of People39。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。稱重傳感器可以采用兩種不同的輸入、輸出接線方法：一種是四線制接法，另一種是六線制接法(如圖1所示).四線制接法的稱重傳感器對(duì)二次儀表無(wú)特殊要求,使用起來(lái)比較方便,但當(dāng)電纜線較長(zhǎng)時(shí),容易受環(huán)境溫度波動(dòng)等因素的影響。電氣絕緣程度 2kV，輸出信號(hào)強(qiáng)，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。變磁阻式壓力傳感器主要部件是鐵芯跟膜片。藍(lán)寶石系由單晶體絕緣體元素組成，不會(huì)發(fā)生滯后、疲勞和蠕變現(xiàn)象；藍(lán)寶石比硅要堅(jiān)固，硬度更高，不怕形變；藍(lán)寶石有著非常好的彈性和絕緣特性（1000 OC以內(nèi)），因此，利用硅藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件，對(duì)溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性；藍(lán)寶石的抗輻射特性極強(qiáng)；另外，硅藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件，無(wú)pn漂移，因此，從根本上簡(jiǎn)化了制造工藝，提高了重復(fù)性，確保了高成品率?，F(xiàn)在壓電效應(yīng)也應(yīng)用在多晶體上，比如現(xiàn)在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷等等。也可以用于軍事工業(yè)，例如用它來(lái)測(cè)量槍炮子彈在膛中擊發(fā)的一瞬間的膛壓的變化和炮口的沖擊波壓力。激光與普通光不同，需要用激光器產(chǎn)生。高亮度，利用激光束會(huì)聚最高可產(chǎn)生達(dá)幾百萬(wàn)度的溫度十三、智能傳感器智能溫度傳感器原理：各檢測(cè)單元能獨(dú)立完成各自功能，并根據(jù)主控機(jī)的指令對(duì)溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。下面詳細(xì)介紹下BP01型壓力傳感器及其在便攜式電子血壓計(jì)中的應(yīng)用概述BP01型壓力傳感器是為監(jiān)測(cè)血壓而專門設(shè)計(jì)的,主要用于便攜式電子血壓計(jì)。最大工作電壓：20VDC?，F(xiàn)將血壓計(jì)中各主要電路的工作原理分述如下： 電源電路由帶有內(nèi)置參考電壓的雙運(yùn)放LM10組成,A1構(gòu)成同相放大器,A2構(gòu)成跟隨器,它們的作用是將內(nèi)置的參考電壓放大后用作壓力傳感器BP01的偏置電壓Vs,其Vs的值由下式?jīng)Q定：Vs=Vref（1+R2/R3）式中：Vref為L(zhǎng)M10的內(nèi)置參考電壓。壓力傳感器BP01的滿量程輸出與偏置電壓有一定的關(guān)系,當(dāng)5V偏置時(shí),在200mmHg壓力下的輸出為10mV,其對(duì)應(yīng)的顯示驅(qū)動(dòng)電路的輸入為200mV,因此前置電路的增益AV為200mV/10mV,這樣,利用前面Av的計(jì)算公式即可反推出增益電阻RT的值。電容一般選用聚脂薄膜或者云母電容。人們把與人的“五官”相似的部分稱為“電五官”。4)傳感器在機(jī)器人中的應(yīng)用在生產(chǎn)用的單能機(jī)器人中，傳感器用來(lái)檢測(cè)臂的位置和角度； 在智能機(jī)器人中，傳感器用作視覺(jué)和觸覺(jué)感知器。紅外探測(cè)器在紅外制導(dǎo)、紅外通信、紅外夜視、紅外對(duì)抗等方面也有廣泛的應(yīng)用。壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器。特別是隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體傳感器向著微型化發(fā)展，而且其功耗小、可靠性高。當(dāng)壓縮機(jī)正常啟動(dòng)后，如果壓力值未達(dá)到上限，那么控制器就會(huì)打開(kāi)進(jìn)氣口通過(guò)調(diào)整來(lái)使得設(shè)備達(dá)到最大功率。這一特征決定了傳感器系統(tǒng)的輸出自動(dòng)跟蹤輸入；③ 諧振式傳感器的敏感元件即諧振子固有的諧振特性，決定其具有高的靈敏度和分辨率；④ 相對(duì)與諧振子的振動(dòng)能量，系統(tǒng)的功耗是極小量。振弦式傳感器由振弦、磁鐵、夾緊裝置和受力機(jī)構(gòu)組成。振梁一般連接于彈性受力機(jī)構(gòu)上以感受被測(cè)壓力。工作時(shí)，激勵(lì)線圈接通交變電流而使膜片產(chǎn)生振動(dòng)，拾振線圈則將所感應(yīng)的振動(dòng)信號(hào)送往放大振蕩電路，該信號(hào)經(jīng)放大后又正反饋給激勵(lì)線圈，使振膜保持它固有頻率的振動(dòng)。（4）引入恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)償機(jī)制，解算檢測(cè)信號(hào)，給出被測(cè)量。作為拾振器的壓電元件利用正壓電效應(yīng)將振動(dòng)信號(hào)送往放大器，該信號(hào)經(jīng)放大后又正反饋到作為激振器的壓電元件，利用逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)激勵(lì)以維持膜片的振動(dòng)。（4）振膜式傳感器以圓形恒彈性合金膜片為敏感元件的諧振式傳感器。利用不同的受力機(jī)構(gòu)可做成測(cè)壓力、扭矩或加速度等的各種振弦式傳感器。（1）振弦式傳感器以拉緊的金屬弦作為敏感元件的諧振式傳感器?；谥C振技術(shù)的諧振式傳感器，自身為周期信號(hào)輸出（準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)），只用簡(jiǎn)單的數(shù)字電路即可轉(zhuǎn)換為微處理器容易接受的數(shù)字信號(hào)。在安全控制領(lǐng)域有很多傳感器應(yīng)用，壓力傳感器作為一種非常常見(jiàn)的傳感器，在安全控制系統(tǒng)中應(yīng)用也不足為奇?；蛟谝欢芜B續(xù)的時(shí)間間隔內(nèi)，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號(hào)?？梢哉f(shuō)“沒(méi)有傳感器就沒(méi)有現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，沒(méi)有傳感器也就沒(méi)有人類現(xiàn)代化的生活環(huán)境和條件”，傳感器技術(shù)已成為科學(xué)技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。5)傳感器在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用在醫(yī)療上，應(yīng)用傳感器可以準(zhǔn)確測(cè)量人體溫度、血壓、心腦電波，并幫助醫(yī)生對(duì)腫瘤等進(jìn)行診斷6)傳感器在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用為了保護(hù)環(huán)境,研制用以監(jiān)測(cè)大氣、水質(zhì)及噪聲污染的傳感器,已被世界各國(guó)所重視。如圖11所示，人們把電子計(jì)算機(jī)比作人的大腦，把傳感器比作人的五種感覺(jué)器官，執(zhí)行器比作人的四肢。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京:科學(xué)出版社,2002.[2] [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.[3] [M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2001.[4] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.[5] 王俊峰,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.[6] 楊清梅,[M].哈爾濱: 哈爾濱工程大學(xué)出版社,2005.[7] [M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2003.[8] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.[9] 王亞峰, [M].北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2009.[10]張子棟,吳雪冰,(自然科學(xué)版),2008,2(36):116~119.[11]明光照,李鷗,2009,2(42):233~237.[12][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.第五篇：傳感器原理及應(yīng)用結(jié)課論文《傳感器原理及應(yīng)用》結(jié)課論文學(xué)院: 專業(yè): 姓名: 學(xué)號(hào): 指導(dǎo)教師:傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。調(diào)試時(shí)可先用電位器調(diào)整輸出值,再用萬(wàn)用表測(cè)出該電位器的阻值,最后再換成固定電阻。前置處理電路由A3～A6四個(gè)運(yùn)算放大器組成,其中A3構(gòu)成失調(diào)偏置電路以對(duì)電路失調(diào)進(jìn)行補(bǔ)償。最大耐壓：1500 mmHg。采用內(nèi)部標(biāo)定和溫度補(bǔ)償方式,從而提高了測(cè)量的精度、穩(wěn)定性以及可重復(fù)性,在全量程范圍內(nèi),精度為177。其中包括單片機(jī)、復(fù)位電路、溫度檢測(cè)、報(bào)警電路、鍵盤及顯示、報(bào)警電路等部分。光子能量E=E2E1=hv，式中h 為普朗克常數(shù)，v 為光子頻率。壓電式傳感器也廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)測(cè)量中，比如說(shuō)心室導(dǎo)管式微音器就是由壓電傳感器制成的，因?yàn)闇y(cè)量動(dòng)態(tài)壓力是如此普遍，所以壓電傳感器的應(yīng)用就非常廣泛。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。九、熱電式傳感器紅外測(cè)溫儀原理：是利用紅外輻射的熱效應(yīng)，通過(guò)溫差電效應(yīng)、熱釋電效應(yīng)和熱敏電阻等來(lái)測(cè)量所吸收的紅外輻射，間接