传感器第一第二节.ppt

1、传感器及其应用,当你走近某些写字楼、机场、宾馆等大厅入口时，大门会自动打开，进入大厅之后，门又会自动关闭，如图所示，你知道这种自动门上用的是哪一种传感器吗？,知识点 1 传感器,问题：,1、什么是传感器？,2、传感器的组成及工作流程？,传感器是这样一类元件：它能够感受诸如力、光、声、 化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转 换成为电压、电流等电学量，或转换成为电路的通断,知识点2 传感器的分类,1按被测量分类：加速度传感器(即测量加速度的传感器) 速度传感器位移传感器压力传感器温度传感器负荷传感 器、扭矩传感器等,2按工作原理分类：电阻应变式传感器(光敏电阻热敏 电阻)压电式传感器电容

2、式传感器涡流式传感器动圈 式传感器磁电式传感器差动变压器式传感器等,问题：传感器分为那几类？,3按能量传递方式分类：有源传感器无源传感器,常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的根据测量的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类 物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质(如电阻、电压、电容、磁场等)发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等 化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的,生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物内化学成分的传感器，生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传

3、感器、微生物传感器、免疫传感器等等,知识点3 常考的几种传感器,1热敏电阻 热敏电阻由半导体材料制成，根据实验可知，其电阻值随温度的变化明显，温度升高电阻减小，如图所示为某一热敏电阻的电阻值随温度变化的特性曲线,2金属热电阻 有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻右图为某金属导线的电阻温度特性曲线,3热敏电阻与金属热电阻的区别 热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换成电阻这个电学量，但相比而言，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，而热敏电阻的灵敏度较好.,1光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量 2探究光敏电阻的特性 (1)将光敏

4、电阻与欧姆表按图所示连成电路 (2)将光敏电阻受光面置于有光线照射的地方，观察欧姆表的读数，把光敏电阻的阻值填入表中.,(3)用黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住，移动黑纸片，使光敏电阻感受到的光线出现较亮、稍暗、较暗、最暗几种情况，观察几种情况下光敏电阻阻值的变化，并把相应的阻值填入表中 (4)结论：当光照由强变弱时，光敏电阻的阻值逐渐增大 3光敏电阻具有这种特性的原因 光敏电阻是用半导体材料(如硫化镉)制成的，硫化镉在无光照时，载流子(导电电荷)极少，导电性能很差；随着光照的增强，载流子也增多，导电性能增强.,1霍尔元件 如图所示，在一个很小的矩形半导体(例 如砷化铟)薄片上，制作四个电极E、

5、F、 M、N，就成为一个霍尔元件 2霍尔效应的原理 外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力，在导体板的一侧聚集，在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷，从而形成横向电场；横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板左右两侧会形成稳定的电压,例1以下关于光电传感器说法正确的是( ) A光电传感器是将光信号转换为电信号 B光电传感器是将电信号转换为光信号 C光敏电阻的阻值随光照增强而减小 D将光敏电阻连接在电路中，光照会引起电路中的其他电 学量的改变,解析：对光电传感器原理的理解：传感器一定是将非电学量转换为电学量或者转换为电路的通断选项A正确，选项B错误光敏电阻

6、的特性是电阻率随光照强度增强而减小，选项C正确光敏电阻连接在电路中，光照的变化引起电阻的变化，进而引起电流的变化故选A、C、D. 反思提升：通过运用已学过的知识，了解传感器的工作原理,ACD,例2如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当入射光强度增大时( ) 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,分析：光敏电阻有随着光照强度的增强而阻值减小的特征，由 闭合电路欧姆定律及串联并联的分压、分流的原理对电路进行 动态分析,ABC,反思提升：考查光敏电阻，常与直流电路相联系串并联电路的特点，动态分析成为这一类问题考查的热点内容,例3如图所

7、示是一火警报警器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() AI变大，U变大 BI变小，U变小 CI变小，U变大 DI变大，U变小 答案：B,反思提升：负温度系数热敏电阻的阻值随温度的升高而减小， 本题还需综合应用闭合电路的欧姆定律,【练习1】2007 年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两 位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”基于“巨磁电 阻效应”开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术 的第一次真正应用在下列有关其他电阻应用的说法中错误的,是(,) A热敏电阻可应用于温度测控装置中 B光敏电阻是一种光电传感器 C电阻丝可应用于电热设备中 D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用,D,2用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把,),光信号转化为电信号的过程，下列属于这类传感器的是( A红外线警报器 B走廊照明灯的声控开关 C自动洗衣机中的压力传感装置 D电饭煲中控制加热和保温的温控器,答案：A,3 、如图 312 所示，R1 为