第六章传感器
本章优化总结
专题一 传感器的工作原理及常用敏感元件
常用敏感元件及特性
(1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大．
(2)热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大，热敏电阻有正温度系数电阻、负温度系数电阻两种．正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小．
(3)霍尔元件：能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量的元件，UH＝k.
如图所示，RT为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往RT上擦些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是( )
A．变大
B．变小
C．先变大后变小再不变
D．先变小后变大再不变
[解析] 往RT上擦酒精后，酒精挥发吸热，热敏电阻RT温度降低，电阻值增大，根据串联电路的分压特点，电压表示数变小．当酒精挥发完毕后，RT的温度逐渐升高到环境温度后不变，所以热敏电阻的阻值逐渐变小，最后不变，故电压表的示数将逐渐变大，最后不变，所以选项D正确．
[答案] D
传感器电路的分析方法
同电路的动态问题分析一样，先从部分到整体，再到部分．涉及到电路的计算问题时，由于敏感元件变化的特性，所以找准对应时刻、位置等，把握图象的信息非常重要．
如图甲为半导体材料做成的热敏电阻随温度变化的曲线，用该热敏电阻和继电器做成温控电路(如图乙所示)．
(1)简要分析温控电路的工作过程．
(2)设继电器的线圈电阻为50 Ω，继电器线圈中的电流大小等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合，左侧电源的电动势为6 V，内阻可以不计，试问温度满足什么条件时，右侧的灯泡会发光？
[解析] (1)温度升高，热敏电阻的阻值变小，继电器线圈中的电流增大．温度升高到一临界值t0时，继电器线圈中的电流将达到或超过继电器的动作电流，继电器将吸合，右侧灯泡电路接通，灯泡发光，右侧加热器电路被断开．当温度低于t0时，继电器线圈中的电流小于动作电流，右侧灯泡电路断开，灯泡不亮，右侧加热器电路接通，加热器工作．
(2)继电器、电源与热敏电阻串联，当I＝20 mA＝0.02 A时，设此时热敏电阻的阻值为R，则I＝，代入数值得0.02 A＝，解得R＝250 Ω.
对照R－t图象知此时的温度为50 ℃，即t≥50 ℃时，右侧的灯泡会发光．
[答案] (1)见解析 (2)t≥50 ℃
