6.1 传感器及其工作原理（2课时） - 如皋市第一中学-Powered by.doc

6.1 传感器及其工作原理（2课时）授课人：庄祝全学习目标1知道什么是传感器，传感器的工作原理 2知道传感器中常见的三种敏感元件及其它们的工作原理 3了解电容式传感器的应用学习重点重点：理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理 难点：分析并设计传感器的应用电路学习过程活动一：了解什么是传感器阅读课本P5051页内容1传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如 、 、 、 、 等非电学量，并能把它们按照一定的规律转化成 、 等电学量，或转化为 。2原理图：3传感器的作用：把 或电路的通断，从而实现很方便地 、 、 和 。活动二：理解三种常见的敏感元件的工作原理（1）光敏电阻 材料及构造：制作光敏电阻的材料一般为 。如： 工作原理：半导体靠其中的_ （自由电子和空穴）来导电 功能：把_（光学量）转换为_ （电学量）（2）热敏电阻和金属热电阻 金属热电阻 a）金属热电阻是用 （材料）做成的 b）特点：金属热电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有正温度系数 c）功能：把_ （热学量）转换为_ （电学量）热敏电阻 a）材料： b）特点：热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有负温度系数 c）功能：把_ （热学量）转换为_ （电学量）说明：热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，但比较而言金属热电阻的化学稳定性好，测量范围大，而热敏电阻的灵敏度较好。（3）霍尔元件 材料工作原理图 霍尔电压：_。 推导： 功能：把_（磁学量）转换为_（电学量）活动三：了解电容式传感器及应用阅读课本P53页，说一说电容式位移传感器示意图被测物体x电容器极板电介质板电容式位移传感器能够把物体_ 这个力学量转换为_ 这个电学量活动四：课堂巩固例1：有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用墨纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（ ）ABA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用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻例2：如图所示：（1）图甲原理是_；（2）图乙原理是_；（3）图丙原理是_；（4）图丁原理是_。R1R2R3AabEr例3：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 活动五：课后练习1如下左图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度.这实际上是一个传感器，它是将 转化为 来进行测量的。2光敏电阻是用半导体材料制成的，如下右图所示，将一个光敏电阻与多用电表联成一电路，此时选择开关放在欧姆挡，照射在光敏电阻上的光强逐渐增大，则欧姆表指针的偏转角度 （填“变大” 、“变小”或“不变”）若将选择开关放在电压档，同样增大照射光强度，则指针偏转角度 。 3.在自动恒温装置中，某种半导体材料的电阻率与温度的关系如图所示，已知这种材料具有发热和控温双重功能，下列说法正确的是(1)通电前材料的温度低于t1，通电后，电压保持不变，它们功率是（ ）A.先增大后减小B.先减小后增大C.达到某一温度后功率不变D.功率一直在变化(2)其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 （ ）A.t1B.t2 C.t1到t2的某个温度上D.大于t2的某个温度4.在如图的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D间距不变，下列说法正确的是（ ）A.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减少C.当滑动触头P向右移时，L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变5如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ） A电压表的示数增大 BR2中电流减小 C小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大6如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与NTC热 敏电阻Rt的两端相连，这时指针恰好指在刻度盘的正中间。若往Rt上擦一些酒精，指针将向 （填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向Rt，则指针将向 （填“左”或“右”）移动。（迁移）若Rt为PTC热敏电阻，情况如何？7如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为，则可判断（ ）A= B D不能确定和的关系8.有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是（ ）A金属导体 B绝缘体 C半导体 D超导体9如图所示，当光敏电阻RG受到光照时，阻值_ ，非门输入端A出现_电平，输出端Y出现_电平（填“高”或“低”），发光二极