2012高二物理课件：第六章 1 传感器及其工作原理 (新人教版选修3-2).ppt

* 第六章 传感器 1 传感器及其工作原理 知识点 1 传感器 1．定义：传感器是指能够感受诸如力﹑温度﹑光﹑声﹑化 学成分等非电学量，并能把它们转换成电压﹑电流等电学量． 2．组成：传感器由敏感元件﹑转换元件和转换电路三部分 组成． 3．工作流程为： 知识点 2 光敏电阻 1．性质：用半导体材料制成，其电阻值随着光照的增强而 减小． 2．作用：能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学 量． 化学稳定性好， 测温范围大 金属热电阻的电阻率随温 度的升高而增大 金属热 电阻 灵敏度较好 用半导体材料制成，其电 阻随温度变化明显，温度 升高电阻减小 热敏电阻 优点 性质 种类 知识点 3 热敏电阻和金属热电阻的区别 知识点 4 霍尔元件 1．作用：霍尔元件能够把磁感强度(磁学量)转换为电压(电学量)． 2．霍尔元件：如图 6－1－1 所示，在一个很小的矩形半导体薄 片上，制作四个电极 C、D、E、F，就制成为一个霍尔元件． 图 6－1－1 其大小与薄片的材料有关． 4．霍尔效应的原理：外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹 力，在导体板的一侧聚集，在导体板的另一侧会出现多余的另 一种电荷，从而形成横向的电场；横向电场对电子施加与洛伦 兹力相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板 两侧会形成稳定的电压． 【例1】如图 6－1－2 所示，截面为矩形的金属导体，放 在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上下表面的电势有什 么关系( ) 图 6－1－2 A．UMUN C．UMUN B．UM＝UN D．无法判断 解析：霍尔效应是带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用， 做定向移动形成的，根据左手定则，电子受到向上的洛伦兹力 作用，向 M 板运动，则 M 板剩下负电荷，所以 UMUN. 答案：C 1．霍尔元件能转换哪两个量( ) B A．把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 B．把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 C．把力转换为电压这个电学量 D．把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 解析：霍尔效应形成电流的自由电荷受到洛伦兹力的作用 向一侧聚集，从而形成横向电场，把磁学量转换成电学量． 题型 1 光敏电阻的特性 【例 2】(双选)如图 6－1－3 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( ) 图 6－1－3 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记数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次 解析：有光照时，R1 的电阻较小，电路中的电流较大，内 电压与 R2 两端的电压较大，R1 的电压较小．无光照时，R1 的电 阻较大，电路中的电流较小，内电压与 R2 两端的电压较小，R1 的电压较大．物块运动挡住光时，要记数一次，所以信号处理 系统每获得一次高电压就记数一次． 答案：BD