课程内容

《传感器的应用（一）》
一、力传感器的应用——电子秤
两个应变片的形变引起电阻变化致使两个应变片的电压差变化。
应变片能够把形变这个力学量转化为电压这个电学量。
二、声传感器的应用——话筒
1、动圈式话筒
工作原理：电磁感应
当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。
   声——电磁感应——电流
2、电容式话筒
原理：薄金属膜和固定电极形成一个电容器，被直流电源充电。当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，于是电阻两端就输出了与声音变化规律相同的电压。
   声——电容变化——电流、电压
三、温度传感器的应用——电熨斗
双金属片温度传感器
原理：热胀冷缩
常温下金属片没有变形。温度升高，两种金属膨胀性能不同，双金属片形状发生变化，使触点接触。
电熨斗的温控电路：图中双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属。
思考与讨论：
①常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热。温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用。
②熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？
熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性铜片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制在不同温度的目的。
例1：唱卡拉OK用的话筒内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个小线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是（   ）
   A、该传感器是根据电流的磁效应工作的
   B、该传感器是根据电磁感应原理工作的
   C、膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
   D、膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
例2：家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由钦酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温两重功能，对此一下说法中正确的是（   ）
   A、通电后其功率先增大后减小
   B、通电后其功率先减小后增大
   C、当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t₁到t₂某一值不变
   D、当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t₁或t₂不变