光敏電阻、熱敏電阻等傳感器在生活中的應(yīng)用

孫紫薇

【摘要】目前，隨著信息技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的告訴發(fā)展，對(duì)信息進(jìn)行采集的傳感器在自動(dòng)控制、信息處理等方面具有十分重要的作用。讓學(xué)生了解光敏電阻、熱敏電阻等傳感器在生活中的應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】光敏電阻 熱敏電阻 傳感器 物理 應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）10-0216-02

引言

電阻式傳感器的原理是通過敏感電阻阻值的變化將被測(cè)量的物理量，常見的敏感電阻主要有熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻、磁敏電阻和氣敏電阻等，這些敏感電阻都可以被看做是變阻器。光敏電阻、熱敏電阻等傳感器在生活中的應(yīng)用是高三物理的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，應(yīng)該引起高三物理教學(xué)和學(xué)習(xí)的高度重視。

1.熱敏電阻與光敏電阻介紹

1.1 熱敏電阻

熱敏電阻傳感器通過電阻隨溫度變化的特征，用電阻的變化來反應(yīng)溫度的變化的裝置。若導(dǎo)體的材料為金屬材料，則溫度和電阻之間呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系，而半導(dǎo)體材料的電阻變化卻和溫度變化呈非線性的負(fù)相關(guān)的關(guān)系。在溫度變化相同的條件下，熱敏電阻的阻值隨溫度的變化是鉑熱電阻的約10倍左右，所以當(dāng)對(duì)精度要求較高時(shí)，應(yīng)用熱敏電阻代替鉑熱電阻來進(jìn)行測(cè)量。熱敏電阻具有很多較為突出的優(yōu)點(diǎn)，如靈敏度高、體積小、熱慣性小、工作壽命長(zhǎng)、測(cè)量簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉等。然而，熱敏電阻的缺點(diǎn)也是十分明顯的，比如熱敏電阻的測(cè)量結(jié)果具有較大的非線性，穩(wěn)定性及一致性也不理想，在應(yīng)用熱敏電阻進(jìn)行測(cè)量的過程中通常需要外加補(bǔ)償電路。

1.2 光敏電阻

光敏電阻的又稱為光導(dǎo)管，其原理是基于光電效應(yīng)，當(dāng)沒有光照時(shí)，光敏電阻的阻值較高，而當(dāng)光敏電阻受到光照時(shí)，光敏電阻的電阻值降低，光照越強(qiáng)，電阻的阻值降低的越多，光照停止，阻值恢復(fù)。光敏電阻一般都是由半導(dǎo)體材料所制成的，其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，在玻璃底板涂上一層半導(dǎo)體物質(zhì)，在半導(dǎo)體物質(zhì)的兩端裝上金屬電極，將半導(dǎo)體和金屬電極裝入塑料封裝體內(nèi)。

2.熱敏電阻與光敏電阻的應(yīng)用

2.1 熱敏電阻的應(yīng)用

熱敏電阻的阻值隨著溫度的變化而呈現(xiàn)階段性的變化，可以把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)熱敏電阻可以分為PTC熱敏電阻和NTC熱敏電阻兩類，其中PTC熱敏電阻的特點(diǎn)是電阻值與溫度呈正相關(guān)關(guān)系，而NTC熱敏電阻則恰恰相反，即電阻值與溫度的變化呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的關(guān)系。其中PTC熱敏電阻的用途主要有自動(dòng)消磁PTC熱敏電阻、延時(shí)啟動(dòng)熱敏電阻、恒溫加熱熱敏電阻、過流保護(hù)熱敏電阻和過熱保護(hù)熱敏電阻。其中自動(dòng)消磁用PTC熱敏電阻通常用于電視劇的消磁電路中，延時(shí)啟動(dòng)PTC熱敏電阻通常應(yīng)用于空調(diào)冰箱制冷等電器的電路中，恒溫加熱PTC熱敏電阻通常應(yīng)用于熱水器電路中，過流保護(hù)熱敏電阻和過熱保護(hù)熱敏電阻主要應(yīng)用于電子鎮(zhèn)流器、電腦、電視等電路中。NTC熱敏電阻按照用途的不同則主要分為功能型NTC熱敏電阻、補(bǔ)償型熱敏電阻和測(cè)溫型熱敏電阻?？偠灾梢岳脽崦綦娮鑱韺?duì)溫度進(jìn)行測(cè)量或者控制。熱敏電阻在生活中的應(yīng)用十分廣泛，如電飯煲、電熱水器、電熨斗、飲水機(jī)、空調(diào)、電冰箱、溫度報(bào)警器、熱熔膠槍等都應(yīng)用了熱敏電阻。

2.2 光敏電阻的應(yīng)用

光敏電阻按照光譜特性可以分為三類，分別是可見光光敏電阻、紫外光光敏電阻和紅外光光敏電阻。其中，可見光光敏電阻主要是應(yīng)用在對(duì)于可見光進(jìn)行自動(dòng)控制的控制系統(tǒng)中，如光電跟蹤系統(tǒng)，路標(biāo)燈、航標(biāo)燈、光控開關(guān)等都是對(duì)可見光光敏電阻進(jìn)行的應(yīng)用，另外可見光光敏傳感器可以和聲敏電阻傳感器一起被用來作為聲光控制開關(guān)。紫外光光敏系統(tǒng)由于對(duì)于紫外線的敏感度較高，所以一般通常被用來對(duì)紫外線進(jìn)行探測(cè)，紅外光敏電阻則主要應(yīng)用于紅外光譜、紅外通信等方。

3.結(jié)語

本文結(jié)合高中物理相關(guān)知識(shí)，首先對(duì)熱敏電阻傳感器、光敏電阻傳感器的工作原理、特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行了闡述，在此基礎(chǔ)上對(duì)熱敏電阻和光敏電阻的用途進(jìn)行了分析，研究結(jié)果表明，光敏電阻、熱敏電阻等傳感器主要應(yīng)用于溫度控制、穩(wěn)壓溫度、溫度補(bǔ)償、各類加熱器、開關(guān)電源、溫度控制電路及開關(guān)保護(hù)電路等諸多方面，與人們的生活具有密不可分的關(guān)系。

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