传感器教学案.doc

第六章传感器 第一部分 复习课 第六章第1节 课前自主学习（学案） 一、请学生自主复习教材第六章第1节P51至P55。 二、结合复习的内容思考如下问题：（3-5个问题） 1、什么是传感器？ 2、光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻的工作原理分别是什么？ 3、霍尔元件的工作原理是什么？ 三、自主解答几道题目（3-5道） 1、如图所示是两种电感式微小位移传感器的原理图。图甲中，1是待测的物体，2是可以平移的软铁芯，2、3之间的空气间隙随着物体的位移改变，铁芯3上饶有线圈4.图乙中，3是空心线圈，1是待测的物体，软铁芯2插在线圈3中并且可以随着物体1在线圈中平移。请说明它们的工作原理。 2、如图所示是电容式位移传感器的原理图，它能够把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量。当用数字式电容表测得电容增大时，则物体的位移是什么方向？ 3、如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度.这实际上是一个传感器，它是将 转化为 来进行测量的. 4、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用墨纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是 A、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻 B、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻 C、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻 D、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻 课堂主体参与（教案） 【学习目标】 1、知道常见传感器元件的工作原理。 2、知道非电学量转换成电学量的技术意义。 3、会分析有关传感器的简单应用实例。 【重点、难点】 1、光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件的性能及应用 2、传感器与力学、电学知识的综合性问题 【学习内容】 一、课前自主学习检查 1、唱卡拉OK用的话筒内有传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。则下列说法正确的是（ ） A．该传感器是根据电流的磁效应工作的 B．该传感器是根据电磁感应原理工作的 C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势 2、用遥控器调换电视机频道的过程中，实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过程。下列属于这类传感器的是（ ） A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控开关 C．全自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器 3、如左图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如右图所示。电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（ ） A．I变小，U变大 B．I变小，U变小 C．I变大，U变大 D．I变大，U变小 4、在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC 元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、保温双重功能．对此，以下判断正确的是（ ） A．通电后，其电功率先增大，后减小 B．通电后，其电功率先减小，后增大 C．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变 D．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变 二、构建知识框架、剖析典型概念 1、传感器 传感器是能够感受诸如力、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电压、电流等电学量，或转换为电路的通断的一类元件。 2、光敏电阻 光敏电阻一般用半导体材料硫化镉制成，在无光照射时，载流子极少，导电性能不好，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。 3、热敏电阻 用氧化锰等金属氧化物烧结而成，电阻随温度的变化非常明显，且电阻随温度升高而显著减小。 4、金属热电阻 金属的电阻率随温度的升高而增大，用金属丝可以制成温度传感器，称为热电阻，常用金属铂制成金属热电阻。金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。 5、霍尔元件 在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件。在E、F间通入恒定的电流，同时外加与薄片垂直的磁场B，则薄片中飞载流子就在洛伦兹力的作用下，向