知道传感器应用的一般模式.ppt

知道传感器应用的一般模式,课标定位 学习目标：1.知道传感器应用的一般模式 2理解电子秤、电熨斗、火灾报警器的工作原理 3了解电饭锅的结构和工作原理 重点难点：传感器在实际中的应用,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,第二节 传感器的应用,课前自主学案,课前自主学案,一、传感器应用的一般模式,应变片,(3)作用：把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量 2温度传感器的应用电熨斗 (1)敏感元件：_温度传感器 (2)工作原理：温度变化时，由于双金属片上层金属与下层金属的热膨胀系数不同，双金属片发生形变从而控制电路的通断,双金属片,3温度传感器的应用电饭锅(如图621) (1)敏感元件：_ (2)居里温度：感温铁氧体常温下具有_性，温度上升到约_时，失去铁磁性这一温度又称为“居里点” 图621,感温铁氧体,铁磁,103 ,元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科目四 驾考宝典网 / 驾考宝典2016科目一 科目四,(3)电饭锅工作原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到103 时，铁氧体失去铁磁性，与永久磁体失去吸引力，被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开,4光传感器的应用火灾报警器(如图622) (1)组成：光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板 (2)工作原理：平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻减小与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报 图622,核心要点突破,一、传感器问题分析 1分析思路 物理传感器是将所感受的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件我们可以把传感器的应用过程分为三个步骤： (1)信息采集 (2)信息加工、放大、传输 (3)利用所获得的信息执行某种操作,2分析传感器问题要注意四点 (1)感受量分析 要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等 (2)输出信号分析 明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律,(3)电路结构分析 认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用电子元件工作特点基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律 (4)执行机构工作分析 传感器的应用，不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程，还包含根据所获得的信息控制执行机构进行工作的过程,即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1.(2011年潮州高二检测)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图623甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中( ) 图623,A物体处于失重状态 B物体处于超重状态 C升降机一定向上做匀加速运动 D升降机可能向下做匀减速运动 解析：选BD.电流表的示数变为2I0且保持不变，说明压敏电阻的阻值比升降机静止时小，压敏电阻所受压力变大，物体处于超重状态，即物体具有向上的加速度，B、D正确，A、C错误,二、常见传感器的应用实例 1生活中的传感器 (1)与温度控制相关的家电电器：电饭煲、电冰箱、微波炉、空调、消毒碗柜等，都用到温度传感器 (2)红外传感器：自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等 (3)照相机中的光传感器和家用便携式电子秤的压力传感器等,2生产中的传感器 (1)湿度传感器：判断农田的水分蒸发情况，自动供水或停水 (2)温度传感器和湿度传感器，可对上百个点进行温度和湿度监测由于有了十分先进可靠的测试技术,有效地减少了霉变现象,(3)生产的自动化和半自动化用机器人、自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统，代替人完成加工、装配、包装、运输、存储等工作各种传感器使生产的自动运行保持在最佳状态，以确保产品质量，提高效率和产量，节约原材料等 (4)在数控机床中的位移测量装置，就是利用高精度位移传感器进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工,3航天中的传感器 在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多，在运载火箭、载人飞船中，都应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集太空数据等都有重要作用在载人飞船中还使用一类测量航天员各种生理状况的生理传感器，如测量血压、心电图、体温等,即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2(2011年威海高二检测)“嫦娥二号”卫星上装有8种24件探测仪器，其中可能有( ) A味觉传感器 B气体传感器 C听觉传感器 D视觉传感器 解析：选D.“嫦娥二号”月球卫星是为探测月球而发射的在轨卫星，而月球上无气体，所以不需要气体传感器和听觉传感器，当然也用不到味觉传感器,真正需要的是为月球“画像”的视觉传感器立体相机,如图624所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图薄金属片P固定有4个可以形变的电阻R1、R2、R3、R4，如图乙图甲是它的侧面图，这4个电阻连成的电路如图丙所示,试回答下列问题：,课堂互动讲练,图624,(1)开始时金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系？ (2)当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻阻值大小如何变化？ 【思路点拨】 电压表无示数也就是A、B两点等电势，即R1与R2的分压情况和R3与R4的分压情况完全相同,(2)当O点加垂直于金属片的压力后，金属片发生形变，由于电阻是固定在金属片上的，因此R1、R4被拉长，R2、R3被拉宽，即R1、R4增大，R2、R3减小，这时A、B两点电势不再相等,【规律总结】 分析传感器类问题，一要注意传感器感受到的是何物理量，二要注意敏感元件输出哪种电信号,变式训练1 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图625甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是( ) 图625,A从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动 B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 C从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 D从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 解析：选D.由小球受力可知：aFN，又因为压敏电阻的阻值随压力增大而减小，而电流增大，则I的大小反映了a的大小，所以0t1内I不变，小车做匀加速运动，t1t2内小车加速度增大，t2t3内小车做匀加速运动,如图626所示，甲为在温度为10 左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R120 k、R210 k、R340 k，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示, a、b端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关S接触,恒温箱内的电热丝发热，