3.4 传感器在电工电路中的控制关系

3.4.1 温度传感器在电工电路中的控制关系

温度传感器是可将温度信号变成电信号的电气部件，是利用电阻值随温度的变化而变化这一特性来测量温度的，主要用在需要对温度进行测量、监视、控制及补偿的场合，如图3-20所示。

资料与提示

温度传感器根据感应特性的不同可分为PTC传感器和NTC传感器。PTC传感器为正温度系数传感器，阻值随温度的升高而增大，随温度的降低而减小；NTC传感器为负温度系数传感器，阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。

图3-21为温度传感器在不同温度环境下的控制关系。

资料与提示

在图3-21中，①在正常温度下，R1/R2=R3/R4，电桥平衡，A、B两点之间电位相等，A与B之间没有电流流过，三极管VT的基极b与发射极e之间的电位差为零，VT截止，继电器K线圈不能得电。

❷当温度逐渐上升时，温度传感器R1的阻值不断减小，电桥失去平衡，A点电位逐渐升高，三极管VT基极b的电压逐渐增大，当高于发射极e的电压时，VT导通，继电器K线圈得电，常开触点K-1闭合，接通负载设备的供电电源，负载设备即可启动。

❸当温度逐渐下降时，温度传感器R1的阻值不断增大，A点电位逐渐降低，三极管VT基极b的电压逐渐减小，当低于发射极e的电压时，VT截止，继电器K线圈失电，常开触点K-1复位断开，切断负载设备的供电电源，负载设备停止工作。

3.4.2 湿度传感器在电工电路中的控制关系

湿度传感器是一种可将湿度信号转换为电信号的电气部件，主要在工业生产、天气预报、食品加工等行业中对湿度进行控制、测量和监视。湿度传感器的电路连接关系如图3-22所示。

资料与提示

湿度传感器采用湿敏电阻器作为湿度测控部件，利用湿敏电阻器的阻值随湿度的变化而变化这一特性测量湿度。

图3-23为湿度传感器在不同湿度下的控制关系。

资料与提示

图3-23中，①当环境湿度较小时，湿度传感器MS的阻值变大，使三极管VT1的基极b电压低于发射极e电压，VT1截止，三极管VT2的基极b电压高于发射极e电压，VT2导通，发光二极管LED点亮。

❷当环境湿度增大时，湿度传感器MS的阻值变小，使三极管VT1的基极b电压高于发射极e电压，VT1导通，三极管VT2的基极b电压低于发射极e电压，VT2截止，发光二极管LED熄灭。

3.4.3 光电传感器在电工电路中的控制关系

光电传感器是一种能够将可见光信号转换为电信号的电气部件，主要用在光控开关、光控照明、光控报警等领域。图3-24为光电传感器的电路连接关系。

资料与提示

光电传感器采用光敏电阻器作为光电测控部件。光敏电阻器是一种对光敏感的电子元器件。其阻值随入射光线强弱的变化而变化。

图3-25为光电传感器在不同光线环境下的控制关系。

资料与提示

图3-25中，①当环境光较强时，光电传感器MG的阻值较小，电位器RP与光电传感器MG处的分压值变低，不能达到双向触发二极管VD的触发电压，双向触发二极管VD截止，不能触发双向晶闸管，VS处于截止状态，照明灯HL不亮。

❷随着环境光逐渐减弱，光电传感器MG的阻值逐渐变大，当电位器RP与光电传感器MG处的分压值达到双向触发二极管VD的触发电压时，双向二极管VD导通，进而触发双向晶闸管VS也导通，照明灯HL点亮。

3.4.4 气敏传感器在电工电路中的控制关系

气敏传感器是一种可将某种气体的有无或浓度转换为电信号的电气部件，主要用在可燃或有毒气体泄漏的报警电路中。图3-26为气敏传感器的电路连接关系。

资料与提示

气敏传感器采用气敏电阻器作为气体检测部件。气敏电阻器是利用阻值随气体浓度的变化而变化这一特性来进行气体浓度的测量的。

图3-27为气敏传感器在不同气体环境下的控制关系。

资料与提示

图3-27中，①电路开始工作时，9V直流电压经滤波电容器C1滤波后，由三端稳压器IC1稳压，输出6V直流电压，经滤波电容器C2滤波后，为气体检测控制电路提供工作条件。

❷在空气中，气敏传感器MQ中A、B电极之间的阻值较大，B端为低电平，误差检测电路IC3的输入极R电压较低，IC3不能导通，发光二极管LED不能点亮，报警器HA无报警声。

❸当有害气体泄漏时，气敏传感器MQ中A、B电极之间的阻值变小，B端电压逐渐升高，当B端电压升高到预设的电压值（可通过电位器RP调节）时，误差检测电路IC3导通，接通IC2的接地端，IC2工作，发光二极管LED点亮，报警器HA发出报警声。