资源描述
*,*,*,第三章,传感器,第一节认识传感器,第二节传感器的原理,1,学习目标,1.,了解传感器的概念和种类，知道将非电学量转化成电学量的技术意义,.,2.,知道常见敏感元件的工作原理,.,3.,通过实验了解温度传感器、光电传感器的工作原理，感悟基础知识学习和应用的重要性,2,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,3,知识探究,1,4,一、传感器及传感器的分类,导学探究,(1),当你走进一座大楼时，大堂的自动门是如何,“,看到,”,你而自动打开的？,人体发出的红外线被传感器接收后传给自动控制装置的电动机，实现自动开关门,答案,(2),你知道小轿车上都有哪些传感器吗？,有速度、转速传感器、温度传感器、加速度传感器等,答案,5,知识梳理,(1),传感器是把,变化转换为,量变化的一种元件认识传感器就是明确传感器如何,“,感受,”,非电学量，常见的,“,感受,”,方式有改变接入电路的电阻、电容等,(2),传感器的组成：一般由,元件、转换元件和,电路三部分组成,(,如图,1,所示，以话筒为例,),图,1,非电学量,电学,敏感,转换,6,(3),传感器的分类,按被测量进行划分，可分为,传感器、,传感器、位移传感器、压力传感器、,传感器、负荷传感器、扭矩传感器等,按传感器的工作原理进行划分，可分为电阻应变式传感器、,传感器、,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,按能量传递方式进行划分，可分为,_,传感器和,_,传感器两大类,加速度,速度,温度,压电式,电容式,有源,无源,7,即学即用,判断下列说法的正误,(1),所有传感器都是由半导体材料制成的,(,),(2),传感器不能感知气味,(,),(3),传感器只能通过感知电压的变化来传递信号,(,),(4),金属材料也可以制成传感器,(,),8,二、温度传感器的原理,导学探究,如图,2,所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻,R,T,(,温度升高，电阻减小,),的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中央若在,R,T,上擦一些酒精，表针将如何偏转？若用吹风机将热风吹向热敏电阻，表针将如何偏转？,答案,由于酒精蒸发，热敏电阻,R,T,温度降低，电阻值增大，指针将向左偏；用吹风机将热风吹向热敏电阻，热敏电阻,R,T,温度升高，电阻值减小，指针将向右偏,图,2,9,(1),温度传感器是一种将,变化转换为,变化的装置,(2),热敏电阻：用,材料制成按热敏电阻阻值随温度变化而变化的规律，热敏电阻可分为正温度系数的热敏电阻和负温度系数的热敏电阻,正温度系数的热敏电阻随温度升高电阻,负温度系数的热敏电阻,(,如氧化锰热敏电阻,),随温度升高电阻,知识梳理,温度,电学量,半导体,增大,减小,10,即学即用,判断下列说法的正误,(1),热敏电阻是将温度的高低这一热学量转化为电阻这一电学量,(,),(2),利用温度传感器可测较低或较高的温度,(,),(3),利用温度传感器可以实现温度自动控制,(,),(4),电饭煲蒸米饭，是根据蒸米饭的经验时间，来设计固定的蒸饭时间,(,),11,R,OS,电阻随光照的增强而减小,三、光电传感器的原理,导学探究,如图,3,所示,(1),有光照射和无光照射时，光敏电阻,R,OS,的阻值有何不同？,答案,无光照射时，光敏电阻,R,OS,电阻较大，电流表读数较小；有光照射时，光敏电阻,R,OS,电阻较小，电流表读数较大,图,3,(2),改变光的照射强度，光敏电阻,R,OS,的阻值有何变化？,答案,12,1.,光电传感器是一种将,变化转换为,变化的传感器,.,2.,光敏电阻一般由,材料制成，其特点为光照越强，电阻越,.,知识梳理,光学量,电学量,半导体,小,13,判断下列说法的正误,.,(1),光敏电阻的阻值随光线的强弱变化，光照越强电阻越小,.(,),(2),有光照在光敏电阻上，电阻上的自由电子会发生定向移动,.(,),(3),光敏电阻的阻值只会随人造光的强弱而变化，不能感知自然光的变化,.(,),即学即用,14,2,题型探究,15,一、传感器的理解,1.,传感器的原理：,2.,在分析传感器时要明确：,(1),核心元件是什么；,(2),是怎样将非电学量转化为电学量；,(3),是如何显示或控制开关的,.,16,例,1,如图,4,是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置,.,其中电源电压保持不变，,R,是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端,.,在装置中使用了一只电压表,(,图中没有画出,),，通过观察电压表示数，可以了解油量情况,.,若将电压表分别接在,b,、,c,之间与,c,、,d,之间，当油量变化时，电压表的示数如何变化？,图,4,答案,解析,见解析,17,把电压表接在,b,、,c,之间，油量增加时，,R,减小，电压表的示数减小；油量减少时，,R,增大，电压表的示数增大,.,把电压表接在,c,、,d,之间，油量增加时，,R,减小，电路中电流增大，则,R,两端的电压增大，电压表的示数增大，同理，油量减少时，电压表的示数减小,.,18,二、对光敏电阻、热敏电阻的认识及应用,例,2,(,多选,),在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制,.,如图,5,所示电路，,R,1,为定值电阻，,R,2,为半导体热敏电阻,(,温度越高电阻越小,),，,C,为电容器,.,当环境温度降低时,A.,电容器,C,的带电荷量增大,B.,电压表的读数增大,C.,电容器,C,两板间的电场强度减小,D.,R,1,消耗的功率增大,图,5,答案,解析,19,又由,P,1,I,2,R,1,可知，,R,1,消耗的功率,P,1,变小，,D,错误；,20,例,3,(,多选,),如图,6,所示，,R,1,、,R,2,为定值电阻，,L,为小灯泡，,R,3,为光敏电阻，当入射光强度增大时,A.,电压表的示数增大,B.,R,2,中电流减小,C.,小灯泡的功率增大,D.,电路的路端电压增大,图,6,答案,解析,21,当入射光强度增大时，,R,3,阻值减小，外电路电阻随,R,3,的减小而减小，,R,1,两端电压因干路电流增大而增大，从而电压表的示数增大，同时内电压增大，故电路的路端电压减小，,A,项正确，,D,项错误,.,因路端电压减小，而,R,1,两端电压增大，故,R,2,两端电压必减小，则,R,2,中电流减小，故,B,项正确,.,结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，故小灯泡的功率增大，,C,项正确,.,22,技巧点拨,含有热敏电阻、光敏电阻电路的动态分析步骤,(1),明确热敏电阻,(,或光敏电阻,),的阻值随温度,(,或光线强弱,),是增大还是减小,.,(2),分析整个回路的电阻的增减，电流的增减,.,(3),分析部分电路的电压、电流如何变化,.,23,达标检测,3,24,1.,关于传感器，下列说法正确的是,A.,所有传感器都是由半导体材料制成的,B.,金属材料也可以制成传感器,C.,传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的,D.,水银温度计是一种传感器,答案,解析,1,2,25,1,2,大多数传感器是由半导体材料制成的，某些金属也可以制成传感器，如金属热电阻，故,A,错，,B,对；,传感器将非电学量转换为电学量，因此传感器感知的应该是,“,非电信号,”,，故,C,错；,水银温度计能感受热学量，但不能把热学量转化为电学量，因此不是传感器，故,D,错,.,26,2.,如图,7,所示的电路中，电源两端的电压恒定，,L,为小灯泡，,R,为光敏电阻，,LED,为发光二极管,(,电流越大，发出的光越强,),，且,R,与,LED,间距不变，下列说法中正确的是,A.,当滑动触头,P,向左移动时，,L,消耗的功率增大,B.,当滑动触头,P,向左移动时，,L,消耗的功率减小,C.,当滑动触头,P,向右移动时，,L,消耗的功率可能不变,D.,无论怎样移动滑动触头,P,，,L,消耗的功率都不变,滑动触头,P,左移，其电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻,R,减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果,.,答案,解析,图,7,1,2,27,
展开阅读全文