1. 了解傳感器
1. 傳感器
(1)定義：傳感器是指能夠感知力、溫度、光、聲音、化學成分等物理量傳感器的原理，并能根據需要將其轉換成另一種易于傳輸和處理的物理量的元件。按照一定的規則（通常是電壓、電流等電量），或者轉換成電路的通斷。
生活中的例子
（2）基本特點：將非電量轉換為易于測量、傳輸、處理和控制的電量。
2、傳感器的工作原理：傳感器通過敏感元件感知的通常是非電量，而利用轉換元件輸出的通常是電量，如電壓、電流、電荷等。
傳感器一般由敏感元件、轉換元件、轉換電路和輔助電源四部分組成。 其工作原理如圖所示。
敏感元件直接感知被測量，輸出與被測量有確定關系的物理量信號； 轉換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉換為電信號； 轉換電路負責對轉換元件輸出的電信號進行放大和調制； 轉換元件和轉換電路一般還需要輔助電源。
?靈敏原干簧管的結構及原理
如圖所示，它由密封在玻璃管內的兩片軟磁材料制成的簧片組成。 當磁鐵靠近干簧管時，兩個干簧管被磁化并相連，因此干簧管可以起到開關的作用。 操縱開關的是磁場這只看不見的“手”。 干簧管是一種可以感應磁場的傳感器，廣泛應用于電氣設備、電子設備中。
3、傳感器特點
小型化、數字化、智能化、多功能、系統化、網絡化是實現自動檢測和自動控制的首要環節。 傳感器的存在和發展賦予物體“觸覺”、“味覺”和“嗅覺”等感覺，使物體慢慢“活起來”。
4、傳感器的分類
(1)按用途可分為：壓力傳感器、位置傳感器、液位傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、輻射傳感器、熱傳感器、雷達傳感器等。
(2)按其原理可分為：振動傳感器、濕度傳感器、磁傳感器、氣體傳感器、真空傳感器、生物傳感器等。
(3)按其輸出信號可分為： 模擬傳感器——將被測量的非電量轉換成模擬電信號；
數字傳感器——將被測非電量轉換成數字輸出信號（包括直接和間接轉換）；
數字傳感器——將被測信號轉換為頻率信號或短周期信號（包括直接和間接轉換）；
開關傳感器——當測量信號達到一定閾值時，傳感器相應地輸出設定的低電平或高電平信號。
(4)按其測量目的可分為：物理傳感器、化學傳感器、生物傳感器。
多個傳感器中的敏感元件
2. 敏感元件的了解
1、光敏電阻：是一種阻值隨入射光強弱而變化的電阻器。
(1)特點：用不同的光照射光敏電阻時，會得到不同的阻值。 從實驗數據可以看出，一般光照強度越強，電阻越小。
(2)本質：一般構成光敏電阻的材料是半導體材料。 無光時，載流子很少，導電性差。 隨著光照的增加，載流子增多，導電性變強，電阻減小。 小的。
（3）作用：將光強度的光學量轉換成電阻的電量，就像人眼可以感知光的強度一樣。 光敏電阻可用來制作光電計數器。
?路燈、河流、海洋的信標必須夜間開啟，白天關閉。 利用半導體的電學特性來制作自動照明和熄滅裝置，實現自動控制。 這是利用半導體的光敏性。
2.熱敏電阻和金屬熱電阻
(1)熱敏電阻
① 采用半導體材料制成的利用溫度變化來改變半導體導電性能的電子元件。 一般來說，熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而降低。
②分類：熱敏電阻是敏感元件的一種。 根據溫度系數不同，分為正溫度系數熱敏電阻（PTC）、負溫度系數熱敏電阻（NTC）和臨界溫度熱敏電阻（CTR）。 正溫度系數熱敏電阻阻值隨溫度升高而增大； 負溫度系數熱敏電阻的電阻隨著溫度的升高而減小（這是最常見的熱敏電阻，例如側邊欄 RT 圖像中的熱敏電阻）； 臨界溫度熱敏電阻具有負阻突變特性。 在一定溫度下傳感器的原理，電阻值隨著溫度的升高而急劇下降，并具有較大的負溫度系數。 它們的電阻率隨溫度變化，如側邊圖中的 ρ-t 圖所示。 如圖所示。
?金屬熱敏電阻、熱敏電阻的RT特性曲線
?各種熱敏電阻的電阻率如何隨溫度變化
(2)金屬熱電阻：金屬的電阻率隨溫度升高而增大。 利用這種特性，金屬線也可以制成熱傳感器，稱為熱電阻。 一般來說，金屬熱電阻的靈敏度較差。
(3)氧化錳熱敏電阻與金屬熱電阻的比較
3.霍爾元件
1、霍爾元件：如圖所示，在一個小的矩形半導體（如砷化銦）片上制作四個電極E、F、M、N，就成為霍爾元件。
2. 霍爾電壓
(1)表達式：如圖所示，當E和F之間通過恒定電流I，并施加垂直于板材的磁感應強度為B的磁場時，MN之間出現霍爾電壓UH，UH= kIB/天。
（2）原理：以載流子為自由電子為例，霍爾電壓推導如下： 根據左手定則，讓磁力線垂直穿過手掌，四個手指指向電子運動的相反方向（即電流方向）。
拇指指向電子受洛倫茲力的方向。 電子因洛倫茲力而偏轉并積聚在左右表面上。 然后左表面積累負電荷，右表面積累等量的正電荷。 即表面右側電位較高，會形成電場。 當電子上的電場力與洛倫茲力平衡時，左右兩側的電壓就會穩定。
?霍爾元件的分類
霍爾元件可分為兩類：一類是金屬霍爾元件，其載流子是自由電子；另一類是金屬霍爾元件，其載流子是自由電子。 另一種是半導體霍爾元件，其載流子是空穴（可以認為是帶正電的粒子）。
假設M、N左右板間距離為h，E、F上下板間距離為d，則eE場=eU/h=evB，又知導體中的電流I = nevS = nev·hd，聯立方程為U= IB/ned。 由于ne是由霍爾元件本身的材料決定的，所以我們稱kIB/d為霍爾系數，用k表示，這樣UH=kIB/d，其中d為片材的厚度。
3. 霍爾電位水平的判斷
由左手定則確定帶電粒子受力的方向，得到帶電粒子的偏轉方向。 正電荷聚集的表面為高電位表面，負電荷聚集的表面為低電位表面。
?霍爾潛力判斷要點
在判斷霍爾電勢高低時，一定要注意載流子是正電荷還是負電荷。 無論載流子是正電荷還是負電荷，四個手指指的是電流的方向，即正電荷定向運動的方向，與負電荷定向運動的相反方向（當電流的方向是恒定的，無論載流子是正電荷還是負電荷，作用在載流子上的力的方向是相同的）。
4.霍爾元件的作用
霍爾元件的厚度d和霍爾系數k是固定值。 如果電流I保持恒定，則霍爾電壓U與磁感應強度B成正比。因此，霍爾元件可以將磁感應強度的磁量轉換成電壓，這是一個電量，因此霍爾元件也稱為磁傳感器。
?霍爾傳感器技術在汽車行業有著廣泛的應用物理資源網，包括動力、車身控制、牽引力控制和防抱死制動系統。 為了滿足不同系統的需求，霍爾傳感器有開關式、模擬式和數字式三種形式。