3.1–2传感器及其原理.ppt

* * * * 知识梳理 一、传感器 1．定义：测量和探究自然界各种______的检测元件，对应于被测量，能给出易于处理的________ 的变换器． 2．作用：能将被测的____________，转换为各种易于测量的______． 参数　 输出信号 非电学量　 电信号 3．组成及原理： 感觉器官　 一定关系　 电学量　 电学量　 电学量 4．分类 分类标准 常见传感器 按被测 量划分 加速度传感器、______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 按工作原 理划分 电阻应变式传感器、压电式传感器、______传感器、______传感器、动圈式传感器、磁电式传感器、差动变压器式传感器 按能量传递 方式划分 有源传感器、压电式传感器、______传感器、电磁式传感器 无源传感器、________传感器、电容式传感器、______传感器 速度　 温度　 电容式　 涡流式　 热电式　 电阻式　 电感式 二、温度传感器的原理 1．作用：将温度变化转换为______变化，通过测量传感器元件的电学量随温度变化来实现温度的测量． 2．热敏电阻的特性：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而______，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而______． 3．应用：______、空调机、________、微波炉等． 电学量 增大　 减小 电饭煲　 电热水器 三、光电传感器的工作原理 1．应用：路灯光电开关电路和红外楼道照明开关电路． 2．光敏电阻特性：光敏电阻的阻值随光照变强而______． 3．作用：将光学量变化转换为电学量变化 减小 思考：图3(1、2)2中，水箱水位自动报警器是如何工作的？ 图3(1、2)2 【答案】正常生产时，水位较高．继电器中的线圈有电流通过，衔铁1被向下吸引，与触头2接触，B灯亮． 水位下降到一定高度后，继电器中线圈没有电流通过了，则衔铁1与触头3接触，A灯亮． 四、热敏、光敏电阻特性的探究 1．研究热敏电阻的热敏特性 图3(1、2)3 (1)按照如图3(1、2)3所示将热敏电阻连入电路中，多用电表的两支表笔分别与热敏电阻的两端相连，烧杯中倒入少量冷水． (2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡，选择合适的倍率，并进行欧姆调零． (3)待温度计示数稳定后，把测得的温度、电阻值填入表中． (4)分几次向烧杯中倒入少量热水，测得几组温度、电阻值填入表中． (5)在坐标纸上，描绘出热敏电阻的阻值R随温度t变化的Rt图线． (6)结论：该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大，变化是不均匀的． 测量次数 t/℃ R/Ω 1 2 3 4 5 6 2.研究光敏电阻的光敏特性 图3(1、2)4 (1)按照图3(1、2)4所示将光敏电阻连入电路中，多用电表的两支表笔分别与光敏电阻的两端相连． (2)将多用电表的选择开关置于欧姆挡，选择合适的倍率，并进行欧姆调零． (3)在正常的光照下，把测得的电阻值填入下表中． (4)将手张开，放在光敏电阻的上方，上下移动手掌，观察阻值的变化，记录不同情况下的阻值，将测量结果填入下表中. 光照强度 强 中 弱 R/Ω (5)结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大． 思考：如图3(1、2)5所示为乳牛的自动喂水器，当液面降低时，阀门在浮球的带动下打开，水自动流出来，试说明该装置是不是传感器，并简单叙述原因． 乳牛自动喂水器 图3(1、2)5 【答案】由于该装置没有把非电学信号转化为电学信号，所以严格来讲不属于传感器． 基础自测 1．(双选)传感器担负着信息采集的任务，其工作过程可能是(　　) A．将力学量(如形变量)转变成电学量 B．将热学量转变成电学量 C．将电学量转变成光学量 D．将电学量转变成力学量 【答案】AB 2．光敏电阻的阻值随着入射光强度的增加而________．由于它对光照比较敏感，所以它可以作________传感器． 3．金属的电阻率随温度的升高而________．用金属丝可以制作________传感器，称为________． 4．与金属不同的是，有些半导体的导电能力随温度的升高而________，故可以用半导体材料制作________． 5．与热敏电阻相比，金属热电阻的______________好，测温范围________，但________较差． 减小　 光电 增大　 温度　 热电阻 增强　 热敏电阻 化学稳定性　 大　 灵敏度 6．半导体材料受到光照或者温度升高时，会有更多的________获得能量成为________，同时也形成更多的________，于是________明显地增强． 7．电