62传感器的应用课件

6.2 传感器的应用三维教学目标三维教学目标1、知识与技能、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：、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：、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：复习：传感器是指这样一类元件：它能够感知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、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？各是把什么物理量转化为电学量的元件？非电学量非电学量 电学量电学量 2、制作传感器常用的敏感元件制作传感器常用的敏感元件:光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件分别分别能将什么量转化为什么量能将什么量转化为什么量?光敏电阻：光敏电阻：光照强弱光照强弱转转换换为为电阻电阻.热敏电阻：热敏电阻：温度温度转转换换为为电阻电阻.霍尔元件：霍尔元件：磁感应强度磁感应强度转转换换为为电压电压.复习复习:转转换换为为传感器应用的一般模式传感器应用的一般模式传传感感器器放大放大转换转换电路电路执行执行机构机构显示器显示器（指针式电（指针式电表表数字屏）数字屏）计算机计算机系统系统阅读阅读P57思考思考:（1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由）电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？什么元件组成的？（2）简述力传感器的工作原理。）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）应变片能够把什么力学量转换为什么电学量？学量？一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤 应应变变片片发发生生形形变变时时其其电电阻阻随随之之发发生生变变化化，在在恒恒定定电电流流下下，应应变变片片是是把把形形变变这这个个力力学学量量转换为电压这个电学量的元件。转换为电压这个电学量的元件。金属梁金属梁U U1 1U U2 2练习：关于电子秤中应变式力传感器的说法练习：关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是正确的是（）A.应变片多用半导体材料制成。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；反当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小。之，变小。C.传感器输出的是应变片上的电压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。外力越大，输出的电压差值也越大。ABD二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用电熨斗电熨斗说明书说明书温度旋钮温度旋钮:可根据不可根据不同衣料随意调校合适同衣料随意调校合适的温度的温度飞利浦飞利浦GC1115基本型号电熨斗基本型号电熨斗演演示示实实验验：日日光光灯灯启启动动器器中中的的双金属双金属原理原理:热胀冷缩原理热胀冷缩原理常常温温下下两两触触点点分分离离。温温度度升升高高，两两种种金金属属膨膨胀胀性性能能不不同同，U双双金金属属片片形形状状发生变化，使触点接触。发生变化，使触点接触。思考与讨论：思考与讨论：常常温温下下两两触触点点是是接接触触还还是是分分离离？温温度度过过高高时双金属片将怎样作用？时双金属片将怎样作用？熨熨烫烫棉棉麻麻衣衣物物和和熨熨烫烫丝丝绸绸衣衣物物需需要要设设定定不不同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？同的温度，这是如何使用调温旋钮来实现的？电烫斗的构造电烫斗的构造（1）常温下，上、下触点应是接触的，但温度过）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）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难易，达到控制在不同温度的目的三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用电饭锅电饭锅阅读教材第阅读教材第阅读教材第阅读教材第5858页，回答问题页，回答问题页，回答问题页，回答问题:(1)(1)电饭锅中使用的电饭锅中使用的电饭锅中使用的电饭锅中使用的温度传感器的主要元件是什么？温度传感器的主要元件是什么？温度传感器的主要元件是什么？温度传感器的主要元件是什么？(2)(2)感温铁氧体的组成物质是什么？感温铁氧体的组成物质是什么？感温铁氧体的组成物质是什么？感温铁氧体的组成物质是什么？(3)(3)感温铁氧体有何特点？感温铁氧体有何特点？感温铁氧体有何特点？感温铁氧体有何特点？(4)(4)什么是什么是什么是什么是“居里点居里点居里点居里点”？答答答答:(1 1 1 1)感温铁氧体感温铁氧体感温铁氧体感温铁氧体.(2 2 2 2)氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成.(3)(3)(3)(3)常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约103103时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。(4)(4)(4)(4)使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度居里温度居里温度居里温度或或或或居里点居里点居里点居里点.观察演示实验：感温铁氧体的特性观察演示实验：感温铁氧体的特性 构造构造工作原理工作原理:(1)(1)开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开始煮饭时为什么要压下开关按钮开关按钮开关按钮开关按钮?手松开后这个按手松开后这个按手松开后这个按手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态钮是否会恢复到图示的状态?为什么为什么为什么为什么?(2)(2)煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度会大致保持一定的温度?为什么为什么为什么为什么?(3)(3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变饭熟后，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化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作?(4)(4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电?答答答答:(1)1)1)1)开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温开始煮饭时，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。磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。4.电饭锅电饭锅(2)(2)煮煮煮煮饭饭饭饭时时时时水水水水沸沸沸沸腾腾腾腾后后后后锅锅锅锅内内内内是是是是否否否否会会会会大大大大致致致致保保保保持持持持一一一一定定定定的的的的温温温温度度度度?为什么为什么为什么为什么?答答:(2)水沸腾后水沸腾后,由于锅内保持由于锅内保持1000C不变不变,故故感温铁氧体感温铁氧体仍与永磁体相吸仍与永磁体相吸,继续加热继续加热.故故锅内大致保持锅内大致保持1000C不变不变.工作原理工作原理:4.电饭锅电饭锅(3)(3)(3)(3)饭饭饭饭熟熟熟熟后后后后，水水水水分分分分被被被被大大大大米米米米吸吸吸吸收收收收，锅锅锅锅底底底底的的的的温温温温度度度度会会会会有有有有什什什什么么么么变变变变化化化化？这这这这时时时时电电电电饭饭饭饭锅锅锅锅会会会会自自自自动地发生哪些动作？动地发生哪些动作？动地发生哪些动作？动地发生哪些动作？答答:饭熟后饭熟后,水分被大米吸收水分被大米吸收,锅底温度升高锅底温度升高,当温度升至当温度升至“居里点居里点1030C”时时,感温磁体失感温磁体失去铁磁性去铁磁性,在弹簧作用下在弹簧作用下,永磁体被弹开永磁体被弹开,触点触点分离分离,切断电源切断电源,从而停止加热从而停止加热 工作原理工作原理:4.电饭锅电饭锅(4)(4)(4)(4)如如如如果果果果用用用用电电电电饭饭饭饭锅锅锅锅烧烧烧烧水水水水，能否在水沸腾后自动断电能否在水沸腾后自动断电能否在水沸腾后自动断电能否在水沸腾后自动断电?答答:(4)如果用电饭锅烧水如果用电饭锅烧水,水沸腾后水沸腾后,锅内保锅内保持持1000C不变不变,温度低于温度低于“居里点居里点1030C”,电电饭锅不能自动断电饭锅不能自动断电.只有水烧干后只有水烧干后,温度升高温度升高到到1030C才能自动断电才能自动断电.工作原理工作原理:4.电饭锅电饭锅电饭锅的工作过程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，由于锅内保持腾后，由于锅内保持1000C不变，故感温磁体不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点居里点1030C”时，感温磁体失去铁磁性，在弹时，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，切断电簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热源，从而停止加热 许多会议室、宾许多会议室、宾馆房间的天花板馆房间的天花板上都装有火灾报上都装有火灾报警器，火灾报警警器，火灾报警器是光传感器应器是光传感器应用的又一实例。用的又一实例。四、光传感器的应用四、光传感器的应用 烟雾散射式烟雾散射式火灾报警器火灾报警器四、光传感器的应用四、光传感器的应用 烟雾散射式烟雾散射式火灾报警器火灾报警器阅读教材第阅读教材第59页，思页，思考并回答问题考并回答问题:(1)烟雾散射火灾烟雾散射火灾报警器的报警器的组成组成?(2)烟雾散射火灾烟雾散射火灾报警器的工作报警器的工作原原理理?四、光传感器的应用四、光传感器的应用 烟雾散射式烟雾散射式火灾报警器火灾报警器光电三极管光电三极管是是烟雾火警烟雾火警报警器中的报警器中的光传感器光传感器工作原理工作原理:报警器带孔报警器带孔的罩子内装有发光二极管的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透、光电三极管和不透明的挡板明的挡板.平时平时,光电三极光电三极管收不到管收不到LED发出的光发出的光,呈现高电阻状态呈现高电阻状态烟雾进入罩内后对光有散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，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，就会发出警报种变化，就会发出警报 四、光传感器的应用四、光传感器的应用 烟雾散射式烟雾散射式火灾报警器火灾报警器演示实验：测量光照的强度演示实验：测量光照的强度光传感器的应用：光电门光传感器的应用：光电门mAR来自来自BBC的报道，日本大阪大学科学家的报道，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教授日前发明出一种完全具有人类女性外貌的机器人的机器人“ReplieeQ1”。“她她”能眨眼，说话，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做手势，甚至呼吸！皮肤则由类似人类皮肤的硅化物覆盖。覆盖。本堂小结本堂小结1、力传感器的应用、力传感器的应用电子秤电子秤2、温度传感器的应用、温度传感器的应用电熨斗、电饭锅电熨斗、电饭锅3、光传感器的应用、光传感器的应用火灾报警器火灾报警器力传感器是把力信号转换成电信号；而温度传感器力传感器是把力信号转换成电信号；而温度传感器往往是用来进行自动控制往往是用来进行自动控制;光传感器是把光信号转换光传感器是把光信号转换成电信号成电信号各种传感器广泛应用于人们日常生活、生产中，各种传感器广泛应用于人们日常生活、生产中，如空调、电冰箱、电饭煲、火灾报警器、路灯自动如空调、电冰箱、电饭煲、火灾报警器、路灯自动控制、电脑鼠标器等。控制、电脑鼠标器等。作业布置作业布置课本第课本第61页：页：问题与练习：问题与练习：1、2、3、4