《传感器的简单使用》PPT课件.ppt

传 感 器 1 什么是传感器 (1)定义：能像人的感觉器官那样感受外界信息， 并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用 输出信息的器件或装置，就叫传感器 (2)常见传感原理：传感器的作用是将感受的 非 电学量 (如力、热、光、磁等 )转换 成 电学量 (如电压、 电流、电荷等 )输出 考纲要求： 传感器的简单使用 非电物理量 敏感元件 转换 器材 转换 电路 电学量 突破一 热敏电阻、光敏电阻的特性研究 【 例 1】 如图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（ ） 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 R1 R2 R3 A a b E r B 突破二 找出敏感元件，认清传感电路 ，明确转换原理 【例 2】 利用热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用 来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高 (1)如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路， 其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电 流将变 _(填“大”或“小” ) (2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度， 就能直接显示出热敏电阻附近的温度如果刻度盘正中的温度 为 20 ( 如图甲所示 )，则 25 的刻度应在 20 的刻度的 _(填“左”或“右” )侧 突破二 找出敏感元件，认清传感电路 ，明确转换原理 小 右 【例 2】 利用热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用 来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高 (3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请 用图乙中的器材 (可增加必要元器件 )设计一个简单电路 突破二 找出敏感元件，认清传感电路 ，明确转换原理 【 例 3】 利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的 输送情况，如图 10-3-3甲所示为某工厂成品包装车间的光传感 记录器，光传感器 B能接收到发光元件 A发出的光，每当工件挡 住 A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示 出电信号与时间的关系，如图乙所示若传送带始终匀速运动， 每两个工件间的距离为 0.2 m，则下列正确的是 ( ) A传送带运动的速度是 0.1 m/s B传送带运动的速度是 0.2 m/s C该传送带每小时输送 3 600个工件 D该传送带每小时输送 7 200个工件 突破二 找出敏感元件，认清传感电路 ，明确转换原理 BC 【 例 4】 如图所示， T为理想变压器 ,输入电压恒定， A1、 A2为理想 交流电流表， V1、 V2为理想交流电压表， R1、 R2为定值电阻， R3为光敏电阻 (光照增强，电阻减小 )，原线圈两端接恒压正弦 交流电源，当光照增强时 ( ) A电压表 V1示数变小 B电压表 V2示数变大 C电流表 A1示数变大 D电流表 A2示数变大 突破二 找出敏感元件，认清传感电路 ，明确转换原理 CD 1 (2011 江苏卷， 6)美国科学家 Willard S Boyle与 George E Smith因电荷耦合器件 (CCD)的重要发明荣获 2009年度诺贝尔物理学 奖 CCD是将光学量转变成电学量的传感器下列器件可作为传感器的有 ( ) A发光二极管 B热敏电阻 C霍尔元件 D干电池 2.如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中 时，电流表示数增大，则说明 ( ) A热敏电阻在温度越高时，电阻越大 B热敏电阻在温度越高时，电阻越小 C半导体材料温度升高时，导电性能变差 D半导体材料温度升高时，导电性能变好 强化练习： BC BD 3.如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示 意图。 A为光源， B为光电接收器 ， A、 B均固定在车身上， C为小车的车轮， D为与 C同轴相连的齿轮。车轮转动时， A发出的光束通过旋转齿轮上齿的 间隙后变成脉冲光信号，被 B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显 示。若实验显示单位时间内脉冲数为 n，累计脉冲数为 N，车轮 C的半径 R， 齿轮的齿数 .试求：小车速度 v以及行程 x的表达式。 强化练习： 0 22 N nRnRv 00 22 N RN n N N Rnvtx 0N 4 (2009 山东理综 23(2) 为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系 统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件 (照度可 以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为 lx)某光敏电阻 Rp在不同照度下的阻值如下表： (1)根据表中数据，描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点 (2)如图所示，当 1、 2两端所加电压上升至 2 V时，控制开关自动启动照明系统请利用 下列器材设计一个简单电路，给 1、 2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至 1.0 (lx)时启 动照明系统，在虚线框内完成电路原理图 (不考虑控制开关对所设计电路的影响 ) 提供的器材如下： 光敏电阻 Rp(符号 ，阻值见上表 )； 直流电源 E(电动势 3 V，内阻不计 )； 定值电阻： R1 10 k ， R2 20 k ， R3 40 k (限选其中之一并在图中标出 ) 开关 S及导线若干 强化练习： 照度 (lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻 (k) 75 40 28 23 20 18 5 (2010全国理综 23)如图，一热敏电阻 RT放在控温容器 M内； A为毫安 表，量程 6 mA，内阻为数十欧姆； E为直流电源，电动势约为 3 V，内阻很小； R 为电阻箱，最大阻值为 999.9 ； S为开关已知 RT在 95 时的阻值为 150 ，在 20 时的阻值约为 550 .现要求在降温过程中测量在 95 20 之间的多个温度 下 RT的阻值 (1)在图中画出连线，完成实验原理电路图 . 强化练习： 5 (2010全国理综 23)如图，一热敏电阻 RT放在控温容器 M内； A为毫安 表，量程 6 mA，内阻为数十欧姆； E为直流电源，电动势约为 3 V，内阻很小； R 为电阻箱，最大阻值为 999.9 ； S为开关已知 RT在 95 时的阻值为 150 ，在 20 时的阻值约为 550 .现要求在降温过程中测量在 95 20 之间的多个温度 下 RT的阻值 (2)完成下列实验步骤中的填空： 依照实验原理电路图连线 调节控温容器 M内的温度，使得 RT的温度为 95 . 将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全 闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数 I0，并记录 _ 将 RT的温度降为 T1(20 T1 95 )；调节电阻箱，使得电流表的读数 _，记录 _ 温度为 T1时热敏电阻的电阻值 RT1 _. 逐步降低 T1的数值，直至 20 为止；在每一温度下重复步骤 . 强化练习： R1+150-R2 电阻箱阻值 R1 电阻箱阻值 R2 不变 知 识 热 点 “ 嫦娥 ” 登月 嫦娥三号上使用 了大量的传感器 ， 保证了探测工作 正常进行。其中 加速度传感器 ， 温度传感器 等具 有国际领先水平。 请同学们下来之 后了解相关内容。