人教版传感器课件4

1、第一节 传感器及其工作原理第一节 传感器及其工作原理什么是传感器？干簧管防盗报警器什么是传感器干簧管防盗报警器原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用什么是传感器？原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干 电 梯 选层控制 电 话 折叠式手机的开关 有线电话听筒拿离时的开关控制 微波炉 炉门的开关控制 冰 箱 门的开关控制 煤气表 流量控制 汽 车 安全气囊的开关控制 天窗/车窗 开关控制 安全带的扣妥/松拖警示应用对象功 能干簧管的应用 电 梯 选层控制 应用对象功 干簧管防盗门报警电路干簧管防盗门报警电路视觉嗅觉听觉味觉触觉光传感

2、器湿度传感器气体传感器声音传感器味传感器温度传感器压力传感器人获取外界信息机械自动化设备获取外界信息视觉嗅觉听觉味觉触觉光传感器湿度传感器气体传感器声音传感器味1.传感器的定义：转换电路物理信息化学信息生物信息电信号敏感元件传感器传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。1.传感器的定义：转换电路物理信息化学信息生物信息敏感元件传传感器非电学量传感器电学量2.传感器的作用Text声音等磁场温度受力电容等电阻电压电流测量、传输、处理和控制传感器非电学量传感器电学量2.传感器的作用Text声音等磁

3、场3、传感器的组成 辅助电源敏感元件 转换元件基本转换电路被测量电量敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电路），便可转换成电量输出。物理、化学、生物信息3、传感器的组成 辅助电源敏感元件 转换元件基本转换电路被测离子感烟器温度传感器自动旋转门明火探测器离子感烟器温度传感器自动旋转门明火探测器光电传感器湿度传感器机油压力传感器超声波传感器光电传感器湿度传感器机油压力传感器超声波传感器风速传感器全自动血压机风速传感器全自动血压机走廊声控灯的工作原理光敏传感

4、器声敏传感器灯声音光线控制电路延时电路声音光线走廊声控灯的工作原理光敏传感器声敏传感器灯声音光线延声音光线1、光敏电阻制作传感器常用的敏感元件特性：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。一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。4、传感器常用的敏感元件 1、光敏电阻制作传感器常用的敏感元件特性：光敏电阻对光敏感。光敏电阻的工作原理 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。 硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子也增多，导电性变好光敏电阻的工作原理 光敏电阻能够把光照强弱这个光学2、热敏电阻特性：热敏电阻的阻值会随着温度

5、的升高而_，具有负温度系数减小2、热敏电阻特性：热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_金属热电阻铂电阻金属热电阻铂电阻人教版传感器课件4（1）测定角度 （2）测定液面高度h （3）测定压力F （4）测定位移x 定片动片电介质金属芯线导电液体待测压力F固定电极可动电极x极板极板电介质3、电容式传感器（1）测定角度 （2）测定液面高度h （3）测定压力F （电容式位移传感器电容式位移传感器把力学量（位移）转换为电学量（电容）。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电容式位移传感器把力学量（位移）转换为电学量制作传感器常用的敏感元件在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作4个电极，就

6、成了一个霍尔元件。4、霍尔元件CDFBEIUH霍尔元件工作原理图制作传感器常用的敏感元件在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）霍尔效应 当电场力增大到与洛伦兹力相等时，内外侧端面间就形成一个稳定的电场，此时两端面形成一个稳定的电压UH。这种现象称为霍尔效应，这个电压叫做霍尔电压霍尔效应 当电场力增大到与洛伦兹力相等时，内外侧可以证明，霍尔电压UH：d薄片的厚度k霍尔系数霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转换为电压 这个电学量 载流子在洛伦兹力作用下侧移，两个侧面出现电势差.当达到稳定状态时,洛仑兹力与电场力平衡电流的微观表达式 可以证明，霍尔电压UH：d薄片的厚度霍尔元件把磁感应1、传感器的概念小

7、结2、传感器的工作原理：3、敏感元件：（1）光敏电阻 （光电传感器）（2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器）（3）电容式传感器 （位移传感器）（4）霍尔元件 （磁传感器）非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量1、传感器的概念小 结2、传感器的工作原理：3、敏感元例1.如图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（ ）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AR1R2信号处理系统BD例1.如图所示为光敏电阻自动计数器的

8、示意图，其中R1为光敏电例2、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（ ）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AC例2、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待测压力F固定电极膜片电极例3传感器是一种采集信号的重要

9、器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么（ ）A当F向上压膜片电极时，电容将减小B当F向上压膜片电极时，电容将增大C若电流计有示数，则压力F发生变化D若电流计有示数，则压力F不发生变化 BC待测压力F固定电极膜片电极例3传感器是一种采集信号的重要器 例4、如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽度为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？ 下表面 例4、如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块

10、宽度为d， 再见 再见加速度的方向 加速度的方向与速度改变量的方向相同。加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同；减速直线运动与速度方向相反。师：引导学生阅读书本，知道加速度也分为平均加速度和瞬时加速度，并且加速度保持不变的运动叫匀变速运动。引导学生阅读P30页表格上所列的加速度，对其中一些数值进行分析，一定要结合物理意义及方向来巩固以上内容。（继续例举一些有趣的实用的例子加以介绍，以激发同学们学习物理的热情）对加速度a的进一步认识：3、课堂练习1物体的速度变化越大，则物体加速度就越大。（错。结合前面小黑板所举的例子，比较乙与丙可知此结论不对。）2物体的速度很大时，加速度不可能为0。（错。结合小黑板所举的例子，如丁，虽然飞机速度很大，但加速度却为0）3物体的加速度在减小，而速度可能在增加。师：对于第3题，结论是对的，同学们一时可能很难理解，举这样的例子进行类比。例如：每个人从出生的那天身高是逐渐增加的，随着年纪的增加，身高增加的幅度越来越小，但是身高是越来越高的。生：身高一直在增加，增加的程度在变小。师：“增加的幅度”相当于加速度，“身高”相当于物体的速度，加速度在减小时，速度反而有可能在增加，以后在学过动