全优课堂2016_2017学年高中物理第3章传感器第12节认识传感器传感器的原理课件.ppt

第一节　认识传感器 第二节　传感器的原理 1．(多选)下列关于电能输送的说法正确的是(　　) A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济 B．减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电 C．减小输电导线上电压损失的唯一方法是增大输电线的横截面积 D．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等 【答案】AD 2．在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的(　　) 3．某山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过高压输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降压变压器降压后再输送至村寨中各用户．设变压器都是理想的，那么随着村寨中接入电路的用电器消耗的总功率的增加，则下列说法不正确的是(　　) A．通过升压变压器初级线圈中的电流变大 B．升压变压器次级线圈两端的电压变小 C．高压输电线路上的电压损失变大 D．降压变压器次级线圈两端的电压变小 【答案】B 【解析】总功率变大，初级线圈电压不变，故电流变大，次级线圈两端电压不变，A说法正确，B说法错误；高压线路电流变大，输送中电压损失U损＝Ir变大，则降压原线圈电压变小，次线圈电压也随之变小，C、D说法正确．故只有B不正确． 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________． 3．组成及原理 4．分类 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． 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 下图中，水箱水位自动报警器是如何工作的？ 【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 (1)按照如下图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. 2.研究光敏电阻的光敏特性 (1)按照下图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. (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． 如下图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． 【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. 1．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． 2．传感器的分类 目前对传感器尚无一个统一的分类方法，常用的分类方法有两个： (1)按输入量分类，如输入量分别为温度、压力、位移、速度、加速度等非电学量时，相应的传感器称为温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器． (2)按传感器的工作原理分类，可分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、电压传感器、霍尔传感器、光电传感器、光栅传感器等． 3．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的