2013-2014学年高二物理粤教版选修32同步课件第3章第1节 认识传感器 第2节 探究传感器的原理

第一节 认识传感器 第二节 探究传感器的原理,传感器,1知道什么是传感器 2知道传感器的分类,1传感器是把能够完成两种量(光、热、电、力学量和机械量等)之间的_关系的元件 2传感器目前一般可按如下方式进行分类：按_ ，按_ ，按_ 3常见的传感器有：_(随温度的变化而变化)，_(随光照的强度变化而变化)等,1变换或转换 2被测量进行划分 传感器的工作原理进行划分 能量传递方式进行划分 3温度传感器 光电传感器,考点一 传感器的结构与分类,传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成传感器能将所感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件，其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号传感器可以根据其被测量进行划分(加速度传感器、速度传感器等)，也可以根据其工作原理进行分类(如电容传感器、电阻传感器、压电式传感器、涡流式等)，也可以按能量传递方式分类(有源传感器和无源传感器等),用遥控器调换电视频道的过程，实际上是传感器把光信号转化为电信号的过程，下列属于这类传感器的是( ) A红外线报警装置 B走廊照明灯的声控开关 C自动洗衣机中的压力传感器 D电饭锅中控制加热和保温的温控器,解析：红外线也是光，红外报警器装置时把光信号转化为电信号，所以A正确；B声控开关是把声音信号转化为电信号电路的通断；C压力转化为电信号；D把温度转化为电信号 答案：A,练习,12007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( ) A热敏电阻可应用于温度测控装置中 B光敏电阻是一种光电传感器 C电阻丝可应用于电热设备中 D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用,解析：热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，所以A、B、C三个说法均正确；交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以D错误 答案：D,考点二 传感器的分类,1热电传感器： 热电传感器是指将温度信号转换成电信号的一类传感器，一般有两类：一类是随温度变化引起传感器中某个组件形状的变化(如热胀冷缩)达到转换信号的目的；还有一类是随温度变化引起电阻的变化(如半导体材料中热敏电阻随温度升高电阻减小)达到转换信号的目的,日光灯的启动器也可看成是一个热敏传感装置，它的热敏功能器是双金属片，你能说出启动器的工作原理吗？,解析：日光灯启动器结构如右图所示，内有一双金属片，热膨胀系数不同开关闭合后，启动器两极之间有电压使氖气放电而发出辉光，辉光发出的热量使U形动触片受热膨胀向外延伸，碰到静触片接触，电路接通；温度降低时，U形动触片向里收缩，离开触点，切断电路 答案：见解析,练习,2给你如下器材：热敏电阻、电铃、电源继电器，滑动变阻器，开关和导线若干试从所给器材中选用一些器材制作一个高温自动报警器，要求是：不必要的器材尽量不用，画出电路图,解析：选择热敏电阻、电铃、 电源继电器及导线若干，连接电 路如图 原理：当温度升高，热敏电 阻电阻减小，螺线管中电流增大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，与触头接触，含电铃电路闭合，电铃鸣响报警 在热电传感器中要注意热敏电阻的电阻值是随温度升高而减小，抓住这一特性，再结合电学知识就能够分析出设计原理并用以解题,2光电传感器： 光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传感器，一般以光敏电阻为主要元件，因为光敏电阻电阻值随光照加强而减小，将光敏电阻连接到电路中时，光照改变就会引起电路中其它电学量的改变，从而将光信号转换为电信号,如右图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上物品，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是( ) A当有光照射R1时，信号 处理系统获得高电压 B当有光照射R1时，信号 处理系统获得低电压 C信号处理系统每获得一次低电压就记数一次 D信号处理系统每获得一次高电压就记数一次,解析：光敏电阻自动计数器原理图如上，当传送带上没有物品挡住由A射出的光信号时，光敏电阻阻值变小，由分压规律知供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射出的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号系统的电压变高并记数一次这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理，就会自动将其转化为相应的数字，实现自动计数的功能故上题应选B、D. 答案：BD,练习,3给你光电管、电磁继电器、直流电源、开关、照明电路、路灯及导线，设计一个用于街道的路灯自动控制开关，达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果，并说明设计原理,解析：设计电路如图，当光照加强时，光电管电阻变小，通过线圈的电流变大，电磁铁磁性变强，把衔铁吸下，脱离触点，照明电路断开，灯熄灭；当光照减弱时，光电管电阻变大，电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧弹回与触点接触，照明电路接通，灯亮因此就可做到日出灯熄，日落灯亮,3声电传感器： 声电传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感器，常见的电容式话筒和动圈式话筒都是声电传感器,练习,4下面是动圈式话筒的原理图，请你根据下图说出具体原理,解析：动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈(叫音圈)随着一起振动音圈在永磁铁的磁场中振动，其中就产生感应电流，感应电流的大小和方向都变化，振幅和频率的变化由声波决定，这就将声音信号转换成电信号，这个电信号经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音,1关于传感器的下列说法正确的是：( ) A所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 B金属材料也可以制成传感器 C传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 D以上说法都不正确 解析：A和C的说法不全面，金属材料可以制成传感器，所以B正确 答案：B,5电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态如下图所示是电饭锅的电路原理示意图，S是 用感温材料制造的开关，下列说 法中正确的是：( ) A其中R1是供加热用的电阻丝 B当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态 C要使R2在保温状态时的功