高二物理《传感器》（课件）

湖南长郡卫星远程学校 制作11 2010年下学期 任鸿旺 一 传感器简介 1 什么是传感器 传感器是指这样一类元件 它能够感受诸如力 温度 光 声 化学成分等 并能把它们按照一定的规律转换为电压 电流等 或转换为电路的通断 一 传感器简介 1 什么是传感器 传感器是指这样一类元件 它能够感受诸如力 温度 光 声 化学成分等 并能把它们按照一定的规律转换为电压 电流等 或转换为电路的通断 一 传感器简介 1 什么是传感器 非电学量 传感器是指这样一类元件 它能够感受诸如力 温度 光 声 化学成分等 并能把它们按照一定的规律转换为电压 电流等 或转换为电路的通断 一 传感器简介 1 什么是传感器 电学量 非电学量 2 分类 它一般可分为光敏 热敏 声音 话筒 力学 电磁 生物等各类元件 温度传感器 明火探测器 离子感烟器 电子秤 传感器的作用是把非电学量转化为电学量或电路的通断 从而实现很方便地测量 传输 处理和控制 非电学量 传感器 电学量 角度位移速度压力温度湿度声强光照 传感器 电压电流电阻电容 3 传感器的作用是什么 光敏电阻实物图 1 光敏电阻 二 制作传感器的常用元器件 光敏电阻实物图 1 光敏电阻 二 制作传感器的常用元器件 1 特性 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 减小 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 2 材料 制作光敏电阻的材料一般为半导体 如 硫化镉 减小 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 2 材料 制作光敏电阻的材料一般为半导体 如 硫化镉 3 半导体的导电原理 半导体靠其中的 自由电子和空穴 来导电 光敏电阻能够把光照强弱这个 转换为电阻这个电学量 减小 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 2 材料 制作光敏电阻的材料一般为半导体 如 硫化镉 3 半导体的导电原理 半导体靠其中的 自由电子和空穴 来导电 光敏电阻能够把光照强弱这个 转换为电阻这个电学量 载流子 减小 1 特性 光敏电阻对光敏感 当改变光照强度时 电阻的大小也随着改变 一般随着光照强度的增大电阻值 2 材料 制作光敏电阻的材料一般为半导体 如 硫化镉 3 半导体的导电原理 半导体靠其中的 自由电子和空穴 来导电 光敏电阻能够把光照强弱这个 转换为电阻这个电学量 光学量 载流子 减小 例 如图6 1 3所示为光敏电阻自动计数器的示意图 其中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 特别提示 光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小 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计数一次D 信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 请同学们思考 光敏电阻可以用在哪些地方 2 热敏电阻 2 热敏电阻 1 材料 半导体 2 热敏电阻 1 材料 半导体 2 特性 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而 具有负温度系数 2 热敏电阻 1 材料 半导体 2 特性 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而 具有负温度系数 减小 2 热敏电阻 1 材料 半导体 2 特性 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而 具有负温度系数 减小 热敏电阻R T关系示意图 2 热敏电阻 1 材料 半导体 2 特性 热敏电阻的阻值会随着温度的升高而 具有负温度系数 减小 热敏电阻R T关系示意图 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 增大 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 增大 金属热电阻R T关系示意图 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 增大 金属热电阻R T关系示意图 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 增大 金属热电阻R T关系示意图 热敏电阻和金属热电阻能够把 这个热学量转换成为电阻这个电学量 3 金属热电阻 1 材料 金属热电阻是用金属做成的 2 特性 金属热电阻的阻值会随着温度的升高而 具有正温度系数 增大 金属热电阻R T关系示意图 热敏电阻和金属热电阻能够把 这个热学量转换成为电阻这个电学量 温度 请同学们思考 热敏电阻可以用在哪些地方 4 电容式位移传感器 电容式位移传感器能够把物体 这个力学量转换为 这个电学量 4 电容式位移传感器 电容式位移传感器能够把物体 这个力学量转换为 这个电学量 位移 4 电容式位移传感器 电容式位移传感器能够把物体 这个力学量转换为 这个电学量 位移 电容 5 霍尔元件 5 霍尔元件 1 材料 半导体 如 砷化铟 5 霍尔元件 1 材料 半导体 如 砷化铟 2 工作原理图 5 霍尔元件 1 材料 半导体 如 砷化铟 2 工作原理图 3 霍尔电压 5 霍尔元件 1 材料 半导体 如 砷化铟 2 工作原理图 3 霍尔电压 k为比例系数 称为霍尔系数其大小与元件的材料有关 一个霍尔元件的d k为定值 再保持I恒定 则UH的变化就与B成正比 因此霍尔元件又称磁敏元件 霍尔元件能够把 这个磁学量转换为 这个电学量 一个霍尔元件的d k为定值 再保持I恒定 则UH的变化就与B成正比 因此霍尔元件又称磁敏元件 霍尔元件能够把 这个磁学量转换为 这个电学量 磁感应强度 一个霍尔元件的d k为定值 再保持I恒定 则UH的变化就与B成正比 因此霍尔元件又称磁敏元件 霍尔元件能够把 这个磁学量转换为 这个电学量 磁感应强度 电压 例1 有定值电阻 热敏电阻 光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A B两点后 用黑纸包住元件置入热水中 观察欧姆表的示数 下列说法正确的是 A 置入热水中与不置入热水中相比 欧姆表示数变化较大 这只元件一定是热敏电阻B 置入热水中与不置入热水中相比 欧姆表示数不变化 这只元件一定是定值电阻C 用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比 欧姆表示数变化较大 这只元件一定是光敏电阻D 用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比 欧姆表示数相同 这只元件一定是定值电阻 A 置入热水中与不置入热水中相比 欧姆表示数变化较大 这只元件一定是热敏电阻B 置入热水中与不置入热水中相比 欧姆表示数不变化 这只元件一定是定值电阻C 用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比 欧姆表示数变化较大 这只元件一定是光敏电阻D 用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比 欧姆表示数相同 这只元件一定是定值电阻 例2 如图是一火警报警的一部分电路示意图 其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器 电流表为值班室的显示器 a b之间接报警器 当传感器R2所在处出现火情时 显示器的电流I 报警器两端的电压U的变化情况是 A I变大 U变大B I变小 U变小C I变小 U变大D I变大 U变小 例2 如图是一火警报警的一部分电路示意图 其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器 电流表为值班室的显示器 a b之间接报警器 当传感器R2所在处出现火情时 显示器的电流I 报警器两端的电压U的变化情况是 A I变大 U变大B I变小 U变小C I变小 U变大D I变大 U变小 1 传感器能感受一些 量 并把它们按一定的规律转化为 量 就可以方便的测量 传输 处理 控制 2 常见的将光学信号转化为电信号的传感元件是 当光照射它时 它的导电性能 练习 1 传感器能感受一些 量 并把它们按一定的规律转化为 量 就可以方便的测量 传输 处理 控制 2 常见的将光学信号转化为电信号的传感元件是 当光照射它时 它的导电性能 练习 非电学 1 传感器能感受一些 量 并把它们按一定的规律转化为 量 就可以方便的测量 传输 处理 控制 2 常见的将光学信号转化为电信号的传感元件是 当光照射它时 它的导电性能 练习 非电学 电学 1 传感器能感受一些 量 并把它们按一定的规律转化为 量 就可以方便的测量 传输 处理 控制 2 常见的将光学信号转化为电信号的传感元件是 当光照射它时 它的导电性能 练习 非电学 电学 光敏电阻 1 传感器能感受一些 量 并把它们按一定的规律转化为 量 就可以方便的测量 传输 处理 控制 2 常见的将光学信号转化为电信号的传感元件是 当光照射它时 它的导电性能 练习 非电学 电学 增加 光敏电阻 3 霍尔元件能转换哪两个量 A 把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B 把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C 把力换为电压这个电学量D 把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 3 霍尔元件能转换哪两个量 A 把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B 把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C 把力换为电压这个电学量D 把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 B 4 火灾报警器使用的是 A 光传感器B 温度传感器C 红外线传感器D 超声波传感器 4 火灾报警器使用的是 A 光传感器B 温度传感器C 红外线传感器D 超声波传感器 B 5 如图所示是测定位移X的电容式传感器 其工作原理是哪个量的变化造成其电容的变化 A 电介质进入极板的长度B 两极板间距离C 两极板正对面积D 极板所带电量 5 如图所示是测定位移X的电容式传感器 其工作原理是哪个量的变化造成其电容的变化 A 电介质进入极板的长度B 两极板间距离C 两极板正对面积D 极板所带电量 A 小结 小结 1 传感器的概念 传感器是指这样一类元件 它能