传感器的应用

6.2传感器的应用

三维教学目标1、知识与技能（1）了解传感器应用的一般模式；（2）了解力传感器在电子秤上的应用；（3）了解温度传感器在电熨斗上、电饭锅上的应用。（4）了解传感器在火灾报警中的应用。2、情感态度与价值观：通过实验或演示实验，了解传感器在生产、生活中的应用。3、情感态度与价值观：在了解传感器原理及应用时，知道已学知识在生活、生产、科技社会中的价值，增强学习兴趣，培养良好的科学态度。复习：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。请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物理量转化为电学量的元件？非电学量电学量

2、制作传感器常用的敏感元件:光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件分别能将什么量转化为什么量?

光敏电阻：光照强弱转换为电阻.热敏电阻：温度转换为电阻.霍尔元件：磁感应强度转换为电压.复习:转换为传感器应用的一般模式传感器放大转换电路执行机构显示器（指针式电表数字屏）计算机系统阅读P57思考:（1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？（2）简述力传感器的工作原理。（3）应变片能够把什么力学量转换为什么电学量？一、力传感器的应用——电子秤

应变片发生形变时其电阻随之发生变化，在恒定电流下，应变片是把形变这个力学量转换为电压这个电学量的元件。金属梁U1U2练习：关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是 （）A.应变片多用半导体材料制成。B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小。C.传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大，输出的电压差值也越大。ABD二、温度传感器的应用——电熨斗说明书温度旋钮:

可根据不同衣料随意调校合适的温度

飞利浦GC1115基本型号电熨斗演示实验：日光灯启动器中的双金属原理:热胀冷缩原理常温下两触点分离。温度升高，两种金属膨胀性能不同，U双金属片形状发生变化，使触点接触。原因：双金属片铜的膨胀系数大于铁思考与讨论：●常温下两触点是接触还是分离？温度过高时双金属片将怎样作用？●熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？

电烫斗的构造（1）常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热．温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用．（2）熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制在不同温度的目的．三、温度传感器的应用——电饭锅阅读教材第58页，回答问题:(1)电饭锅中使用的温度传感器的主要元件是什么？(2)感温铁氧体的组成物质是什么？(3)感温铁氧体有何特点？(4)什么是“居里点”？答:(1)感温铁氧体.(2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成.(3)常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约103℃时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。(4)使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度或居里点.观察演示实验：感温铁氧体的特性构造工作原理:

(1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮?手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态?为什么?(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?为什么?(3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作?(4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电?

答:(1)开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。4.电饭锅(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度?为什么?

答:(2)水沸腾后,由于锅内保持1000C不变,故感温铁氧体仍与永磁体相吸,继续加热.故锅内大致保持1000C不变.工作原理:

4.电饭锅(3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？答:饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至“居里点1030C”时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源,从而停止加热．工作原理:

4.电饭锅(4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电?答:(4)如果用电饭锅烧水,水沸腾后,锅内保持1000C不变,温度低于“居里点1030C”,电饭锅不能自动断电.只有水烧干后,温度升高到1030C才能自动断电.工作原理:

4.电饭锅电饭锅的工作过程

开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持1000C不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点1030C”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热．

许多会议室、宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器，火灾报警器是光传感器应用的又一实例。四、光传感器的应用烟雾散射式火灾报警器四、光传感器的应用烟雾散射式火灾报警器阅读教材第59页，思考并回答问题:(1)烟雾散射火灾报警器的组成?(2)烟雾散射火灾报警器的工作原理?四、光传感器的应用烟雾散射式火灾报警器光电三极管是烟雾火警报警器中的光传感器工作原理:报警器带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板.平时,光电三极管收不到LED发出的光,呈现高电阻状态．烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小．与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报．

四、光传感器的应用烟雾散射式火灾报警器演示实验：测量光照的强度光传感器的应用：光电门mAR来自BBC的报道，日本大阪大学科学家HiroshiIshiguru教授日前发明出一种完全具有人类女性外貌的机器人——“ReplieeQ1”。“她”能眨眼，说话，做手势，甚至呼吸！皮肤则由类似人类皮肤的硅化物覆盖。

本堂小结1、力传感器的应用——电子秤2、温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅3、光传感器的应用——火灾报警