高二物理传感器[精选].ppt

(1)假定载流子是电子，a、b两端中的哪端电势较高？ (2)薄板上形成电流I的载流子定向运动的速率多大？ 解析：(1)根据左手定则可确定a端电势高． (2)当导体内由于载流子有沿电流方向所在的直线定向运动时，受洛伦兹力作用而产生横向分运动，产生横向电场，横向电场的电场力与洛伦兹力平衡时，导体横向电压稳定．设载流子沿电流方向所在直线定向移动的速度为v，横向电压为Uab，横向电场强度为E，电场力为Fe＝E·e＝ ·e，磁场力 * 第1节　传感器及其工作原理 　传感器　　 热敏电阻器的两种型号及其特性 热敏电阻器是电阻值随温度变化而变化的敏感元件．在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器． 热敏电阻器可按电阻温度特性、材料、结构、工作方式、工作温度和用途进行分类． 测温控温、辐射能(功率) 测量、稳压(稳幅)等 用途 常温、高温、低温 工作温度 直热式、旁热式 工作方式 珠状、片状、杆状、膜状 结构 金属、半导体(单晶、多晶、陶瓷) 材料 正温度系数、负温度系数 电阻温度特性 类别 分类方式 热敏电阻器的分类 热敏电阻器的用途十分广泛，主要应用于：①利用电阻—温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿；②利用非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用；③利用不同介质中热耗散特性的差异测量流量、流速、液面、热导、真空度等；④利用热惯性作为时间延迟器． 1．传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能够把它们按照一定的规律转换为________等电学量，或转换为________． 2．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为________这个电学量． 3．热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转换为________这个电学量． 4．霍尔元件能够把磁感强度这个磁学量转换为________这个电学量． 1．电压、电流　电路的通断 2．电阻　 3 ．电阻 4 ．电压 一、传感器及其原理 1．传感器 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． 2．传感器的分类 常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的．根据人测量的不同，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体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，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等． 3．传感器的原理 传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的大多是电学量，如电压、电流、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，一般要经过放大等处理后，再通过控制系统产生各种控制动作．传感器原理如下图所示． 二、光敏电阻及其特性 1．光敏电阻特性的实验探究 (1)实验器材 多用电表、光敏 电阻、导线、黑纸、开关 (2)实验步骤 ①用多用电表欧姆挡 两表笔与在室内自然光照 射下的光敏电阻两端连接， 测光敏电阻阻值电路如上图所示． ②用手张开(或用黑纸)放在光敏电阻上，挡住部分光线，测光敏电阻阻值． ③全部挡住光线，测光敏电阻阻值． ④将所测量数据填入下表中. R/Ω 弱 中 强 光照强度 2.光敏电阻的特性 根据上述实验设计可得光敏电阻的特性：光敏电阻的电阻随光照的增强而减小． 3．光敏电阻被光照射电阻变化的原因 光敏电阻在被阳光照射时电阻发生变化，原因是构成物质为半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好，随光照的增强，载流子增多，导电性能变好． 如下图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是(　　) A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压 B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压 C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 解析：每当光照射在光敏电阻R1上时，R1电阻变小，串联电路中，R2上的电压变大，即信号处理系统获得高电压，A对．当信号处理系统接收到一次低电压，相应计数一次，所以此题应选A、C. 答案：AC 变式迁移