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一、傳感器
能夠感受諸如力，溫度，光，聲，化學成分等物理量，并能把他們按照一定的規律轉化為便于傳送和處理的里一個物理量（通常是電流，電壓等電學量）或轉換為電路的通斷。
把非電學量轉換為電學量，就可以很方便的進行測量，傳輸，處理和控制了。
二、傳感器原理
傳感器感受的通常是非電學量，如壓力、溫度、位移、濃度、速度、酸堿度等。
而它輸出的通常是電學量，如電壓值、電流值、電荷量等，這些輸出信號是非常微弱的，通常要經過放大后，再送給控制系統產生各種控制動作，傳感器原理如圖所示。
傳感器應用的一般模式
三、常見傳感器的應用
光敏傳感器——火災報警器
1、光敏電阻在被光照射時電阻發生變化，這樣光敏電阻可以把光照強弱轉換為電阻大小這個電學量。
2、光敏傳感器的電阻隨光照的增強而減小
光敏電阻一般由半導體材料做成，當半導體材料受到光照或者溫度升高時，會有更多的電子獲得能量成為自由電子，同時也形成更多的空穴，于是導電性能明顯增強。
溫度傳感器的應用——電熨斗
由半導體材料制成的熱敏電阻和金屬熱電阻均可制成溫度傳感器，它可以把熱信號轉換為電信號進行自動控制。
（1）電熨斗的構造：
（2）電熨斗的自動控溫原理：其內部裝有雙金屬片溫度傳感器，如上圖所示。
常溫下，上、下觸點應是接觸的，但溫度過高時，由于雙金屬片受熱膨脹系數不同，上部金屬膨脹大，下部金屬膨脹小。
則雙金屬片向下彎曲，使觸點分離，從而切斷電源，停止加熱。溫度降低后，雙金屬片恢復原狀，重新接通電路加熱，這樣循環進行，起到自動控制溫度的作用。
測定壓力的電容式傳感器
當待測壓力F作用于可動膜片電極上時，可使膜片產生形變，從而引起電容的變化。
如果將電容器與靈敏電流計、電源串聯，組成閉合電路，當F向上壓膜片電極時，電容器的電容將增大。電流計有示數，則壓力F發生了變化（如圖所示）
相比而言，金屬熱電阻化學穩定性好，測溫范圍大，而熱敏電阻的靈敏度較好。
力傳感器的應用——電子秤
（1）組成：由金屬架和應變片組成
（2）電子秤的工作原理：如圖所示，彈簧鋼制成的梁形元件右端固定。
在梁的上下表面各貼一個應變片，在梁的自由端施力F，則梁發生彎曲，上表面拉伸，下表面壓縮，上表面應變片的電阻變大，下表面的電阻變小。
F越大，彎曲形變越大，應變片的阻值變化就越大，如果讓應變片中通過的電流保持恒定，那么上面應變片兩端的電壓變大，下面應變片兩端的電壓變小，傳感器把這兩個電壓的差值輸出．外力越大．輸出的電壓差值也就越大。
聲傳感器的應用——話筒
（1）動圈式話筒的原理：
話筒是把聲音轉變為電信號的裝置。
下圖是動圈式話筒的構造原理圖，它是利用電磁感應現象制成的。
當聲波使金屬膜片振動時，連接在膜片上的線圈（叫做音圈）隨著一起振動。
下圖話筒的原理圖音圈在永磁鐵的磁場里振動，其中就產生感應電流（電信號）。
感應電流的大小和方向都變化，振幅和頻率的變化由聲波決定．這個信號電流經擴音器放大后傳給揚聲器，從揚聲器中就發出放大的聲音。
（2）電容式話筒的原理：
如圖所示，Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個電容器，被直流電源充電。
當聲波使膜片振動時，電容發生變化，電路中形成變化的電流，于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規律相同的電壓。其優點是保真度好。
（3）駐極體話筒：
①極化現象：將電介質放入電場中，在前后兩個表面上會分別出現正電荷與負電荷的現象。
②駐極體：某些電介質在電場中被極化后．去掉外加電場，仍然會保持被極化的狀態，這種材料稱為駐極體。
③原理：同電容式話筒．只是其內部感受聲波的是駐極體塑料薄膜。
④特點：體積小．重量輕，價格便宜，靈敏度高．工作電壓低，只需3～6V
霍耳元件
1、如圖所示，厚度為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中。
當恒定電流I通過導體板時，導體板的左右側面出現電勢差，這種現象稱為霍耳效應。
在這個矩形半導體上制作四個電極EFMN就成為一個霍耳元件，能夠把磁感應強度這個磁學量轉換為電壓這個電學量。
2、霍耳電壓
①其中k為比例系數，稱為霍耳系數，其大小與薄片的材料有關。
②一個霍耳元件的d、k為定值，再保持I恒定，則
的變化就與B成正比，因此霍耳元件，又稱磁敏元件。
3、工作原理
霍耳元件就是利用霍耳效應來設計的。一個矩形半導體薄片，在其前、后、左、右分別引出一個電極。
如圖所示，沿EF方向通入電流I，垂直于薄片加勻強磁場B，則在MN間會出現電勢差U，設薄片厚度為d，EF方向長度為l1，MN方向為l2。
薄片中的帶電粒子受到磁場力發生偏轉，使N側電勢高于M側，造成半導體內部出現電場，帶電粒子同時受到電場力作用。
當磁場力與電場力平衡時，MN間電勢差達到恒定。
再根據電流的微觀解釋
整體得：
其中n為材料單位體積的帶電粒子個數，q為單個帶電粒子的電荷量。
則有
可見，U與B成正比這就是為什么霍耳元件能把磁學量轉換成電學量的原因。
工商網監
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