一、学习目标

• 理解传感器的转换作用。
• 分析常见敏感元件特性。
• 设计并调试简单自动控制装置。

二、核心概念

认识传感器： 传感器感受温度、光、力、位移等非电学量，并按规律转换为便于测量和控制的电信号。

常见传感器的工作原理及应用： 热敏、光敏、压敏、霍尔等敏感元件的电阻或电压随环境量变化，用于检测、报警和反馈。

利用传感器制作简单的自动控制装置： 自动控制系统包括传感器、信号处理、执行器和被控对象；设计需设置阈值、调试灵敏度并保证安全。

本章强调模型、系统、图像、实验和守恒思想。所有公式都要结合适用条件，计算统一使用国际单位，并明确矢量方向和能量流向。

三、重点知识

本章常用关系：

$$\text{非电量}\rightarrow\text{电信号}$$ $$U_{\text{输出}}=f(x)$$ $$\text{检测}\rightarrow\text{判断}\rightarrow\text{执行}$$

四、知识点讲解

知识图连接本章的模型、方向和能量转化。先辨认图中的研究对象和过程，再按分节构建完整知识链。

1. 认识传感器

传感器感受温度、光、力、位移等非电学量，并按规律转换为便于测量和控制的电信号。

分析时先确定研究对象、系统边界、方向和近似条件。常用关系为：

$$\text{非电量}\rightarrow\text{电信号}$$

2. 常见传感器的工作原理及应用

热敏、光敏、压敏、霍尔等敏感元件的电阻或电压随环境量变化，用于检测、报警和反馈。

分析时先确定研究对象、系统边界、方向和近似条件。常用关系为：

$$U_{\text{输出}}=f(x)$$

3. 利用传感器制作简单的自动控制装置

自动控制系统包括传感器、信号处理、执行器和被控对象；设计需设置阈值、调试灵敏度并保证安全。

分析时先确定研究对象、系统边界、方向和近似条件。常用关系为：

$$\text{检测}\rightarrow\text{判断}\rightarrow\text{执行}$$

五、易错点

六、例题

例题 1

路灯自动亮起需要什么传感器？

解析： 检测环境光照。

答案： 光敏传感器。

例题 2

温控风扇基本链路？

解析： 温度检测后比较阈值并驱动。

答案： 热敏元件→控制电路→风扇。

七、练习题和答案

1. 传感器输入通常是什么量？
2. 光敏电阻受光时电阻如何变化？
3. 霍尔元件测什么？
4. 控制系统执行器举例？
5. 调试阈值的意义？

参考答案

1. 非电学量。
2. 通常减小。
3. 磁场。
4. 继电器、电机等。
5. 确定启动或停止条件。