6.2传感器的应用(一).ppt
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1、传感器的应用(一),传感器应用的一般模式:,一.力电传感器的应用电子称,阅读教材,思考并回答问题:,(1)电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的?,(2)简述力传感器的工作原理。,(3)应变片能够把什么力学量转化为什么电学量?,应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量,例1:(2003上海考题)演示位移传感器的工作原理如图示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆p,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的,则下列说法正确的是 ( ) A. 物体M运动时,电源内的电流会发生变化 B. 物体M运动时,电压表的示数会发生变化 C. 物体M不动时
2、,电路中没有电流 D. 物体M不动时,电压表没有示数,B,例2:(1)惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中,这个系统的重要元件是加速度计。加速度计的构造和原理的示意图如图示,沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为m的滑块,滑块的两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止,弹簧处于自然长度。滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O点的距离为S,则这段时间内导弹的加速度 ( ) A. 方向向左,大小为 k S/m B方向向右,大小为 k S/m C方向向左,大小为 2k S/m D. 方向
3、向右,大小为 2k S/m,D,(2)若电位器(可变电阻)总长度为L,其电阻均匀,两端接在稳压电源U0上,当导弹以加速度a沿水平方向运动时,与滑块连接的滑动片P产生位移,此时可输出一个电信号U,作为导弹惯性制导系统的信息源,为控制导弹运动状态输入信息,试写出U与a 的函数关系式。,解:a=2kS/m, S=ma/2k,U=U0 Rx / R = U0 S / L,=maU0 / 2kL,=mU0 a / 2kLa,例3:可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图所示。当系统绕轴OO转动时,元件A发生位移并输出相应的电压信号,成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m,弹簧的劲度
4、系数为k、自然长度为l,电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l ,电阻分布均匀,系统静止时P在B点,当系统以角速度转动时,试写出输出电压U与的函数式。,解:设弹簧伸长x , 则,kx=m 2(l+x), x= m 2 l ( k-m 2 ),设滑动变阻器单位长度 的电阻为r1,U=IRx=Exr1 / l r1= Ex/ l, U= Em 2 (k-m 2),二. 声传感器的应用话筒,(1)话筒的作用是什么?,(2)说明动圈式话筒的工作原理和工作过程。,阅读教材并思考,声音信号转化为电信号,膜片接收到声波后引起振动,连接在膜片上的线圈随着一起振动,线圈在永磁体的磁场里振动从而产生感应
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