2019-2020学年高中物理 第六章 传感器章末专题归纳课件 新人教版选修3-2

章末专题归纳,非电学量,电学量,通断,温度,光,力,声,1传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的通常是电学量，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作，传感器原理如框图所示：,专题一传感器的工作原理及常用敏感元件,2常见敏感元件及特性(1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大。(2)热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大，热敏电阻有正温度系数电阻、负温度系数电阻两种。正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小。,3传感器应用的一般模式为,例1一热敏电阻阻值随温度变化的图像如图61甲所示，请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路。当温度高于某一值后红色指示灯亮。而温度低于这一值时绿色指示灯亮。,图61,给你的器材有；如图61乙所示的继电器一只(a、b为常闭触点。c、d为常开触点)。热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿色指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等。,思路引导热敏电阻在温度较高时阻值较小，此时与之串接的电路电流较大。只有流过继电器的电流增大到恰当值，才会使继电器工作使c、d闭合。,解析由图甲可以看出热敏电阻的阻值随温度升高而降低，是负温度系数的热敏电阻，设计的控制电路如下图所示。当温度低于这一值时，热敏电阻的阻值较大，流过电磁铁的电流较小，a、b为常闭触点，连接上绿灯，绿色指示灯亮。当温度高于这一值时，热敏电阻的阻值较小，流过电磁铁的电流较大，c、d被闭合，连接上红灯，红色指示灯亮。滑动变阻器作限流式连接，通过调节满足热敏电阻对某一温度的控制。,答案设计的控制电路如下图所示：,方法总结滑动变阻器在电路中作限流式连接，若增大滑动变阻器的值，则控制的温度值增大；若减小滑动变阻器的值，则控制的温度值减小。,1如图62所示，一火警报警器的部分电路示意图。其中r2为用半导体负温度系数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,变式训练,图62,ai变大，u变大bi变大，u变小ci变小，u变大di变小，u变小解析r2所在处出现火情时，温度升高，则r2的阻值减小。r2r总i干u1u3i，故显示器的电流i变小，由uei干r，i干变大，知u变小，故选项d正确。答案d,传感器问题具有涉及知识点多、综合性强、能力要求高等特点，而传感器的形式又多种多样，原理较难理解，搞清传感器的工作原理是求解问题的关键。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。,专题二分析传感器工作原理的思路和方法,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电路的结构，在熟悉常用电子元件工作特点的基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律。几种传感器与其相联系的物理知识,例2如图63为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的iu关系曲线图。,图63,(1)为了通过测量得到如图63所示iu关系的完整曲线，在图64甲和图64乙两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_。(电源电动势为9v，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100),图64,(2)在如图65所示电路中，电源电压恒为9v，电流表读数为70ma，定值电阻r1250。由热敏电阻的iu关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_v；电阻r2的阻值为_。,图65,(3)举出一个应用热敏电阻的例子。思路引导(1)为得到iu关系的完整曲线、滑动变阻器应接成分压式电路；(2)应根据串并联电路特点和iu图像求电压和电阻。,答案(1)甲因为甲电路电压可从0v调到所需电压，电压调节范围大(2)5.0117.6(3)恒温箱、自动孵化器、热敏温度计等(任选一例),2传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，某热敏电阻rt阻值随温度变化的图线如图66甲所示，图乙是由该热敏电阻rt作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问：,变式训练,图66,(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在_(填“a”或“b”)处。(2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片p向_(选填“左”或“右”)移动。(3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片p都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能工作的原因可能是_,解析(1)热敏电阻rt在温度升高时阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把右侧衔铁吸引