苏教版（2019） 选择性必修1 课时　辨析常用传感器　传感器的应用 学案.doc

第二章电子控制系统信息的获取与转换

课时辨析常用传感器传感器的应用

任务一探寻人与传感器的关联

1.传感器的含义

传感器是将________转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。

2.传感器的组成和作用

(1)组成

传感器一般由____________和____________组成，而这些敏感电子元件可以模拟人的感觉器官，准确地获取外界信息。

(2)作用

①在电子控制系统中，传感器是必不可少的元件，是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。在电路中，通过它获取外界的信息，再转换为电信号传输给控制电路去处理。

②不同的传感器可以用来收集不同的变化信息，并把它们转换为电流、电压等电信号的变化，以便于传输、处理、存储和输出。

任务二检测常见传感器

1.光敏电阻

(1)结构及特性

光敏电阻是一种电阻性传感器，它将获取的外界光线变化的信息转换为电阻阻值变化的信号，可以用来检测光的强度。

如图所示，光敏电阻由光导电膜(光电导材料硫化镉CdS构成)和电极两部分组成，顶部有一个光感应窗。当光线经光感应窗照射时，其电阻值减小。当用强光照射时，其电阻值可减小至几百欧，而在黑暗中它的电阻值可达到10MΩ。

(2)多用电表检测性能

①测电阻：用多用电表电阻挡测光敏电阻两侧阻值，光照变强时，指针偏转角度变大，电阻变小；当光照变弱时，指针偏转角度变小，电阻变大。

②测电压：用多用电表电压挡测光敏电阻两侧电压，光照变强时，指针偏转角度变小，电压变小；当光照变弱时，指针偏转角度变大，电压变大。

2.热敏电阻

(1)结构及特性

如图所示，热敏电阻主要由热敏探头(芯片)、电极引线和壳体等组成。其结构形式有圆片形、薄膜形、杆形、管形、平板形、球形和垫圈形等。

(2)应用

主要有利用温差导致热电动势(即热电效应)制成的热电偶、利用半导体材料温度特性制成的热敏电阻、集成化温度传感器和利用液体膨胀效应制成的温度计等。

(3)分类

①PTC：____________热敏电阻，热敏电阻阻值随温度________而________；

②NTC：____________热敏电阻，热敏电阻阻值随温度________而________。

任务三辨析传感器的类型及应用

1.常用传感器的类型

常用的传感器有____________、热敏传感器、磁敏传感器、____________、____________、气敏传感器、力敏传感器和位移传感器等。

2.传感器的应用

(1)可用于科学测量，提高检测的精确性和可靠性；

(2)可减轻人们工作强度，同时作出更精确、更快捷的判断；

(3)可检测那些对人体有害、人无法适应或者人无法到达的环境。

3.传感器的选择

在选择传感器时，应该根据测量对象、测量环境以及需求性能指标的不同而做出不同的决策分析。传感器选择的一般方法如下：

依据测量对象与测量环境确定传感器的类型。

传感器的选择需要分析多方面的因素之后才能确定。一方面，不同的测量对象(物理量)，采用的传感器类型肯定不同。另一方面，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方式是有线还是非接触测量等。

重难点1传感器的识读

常用传感器外形图及电路符号

名称

结构图

符号

说明

光敏传感器

负系数，光照强电阻小，光照弱电阻大

热敏传感器

有NTC和PTC两种

湿敏传感器

没有特别说明，一般认为是负系数

磁敏传感器

有磁场时闭合，没有磁场时断开

气敏传感器

气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器。气体浓度越大，阻值越小

声敏传感器

将声音转化为交流电信号

位移传感器

通过改变两极板间的距离或者极板间的介质，从而改变电容大小

例1下列传感器中电路符号与实物图相对应的是()

变式训练1下列传感器中电路符号与实物图相对应的是()

重难点2传感器的检测

例2小明同学使用指针式多用电表对如图所示的电子元器件进行检测，下列的操作及判断不恰当的是()

A.将多用电表置于R×1k挡并进行欧姆调零

B.将两只表笔分别接在a和b脚，分别测量不同光照时的数值，如果越暗时，指针的偏转角度越小，则表明该元件是好的

C.将两只表笔分别接在c和d脚，分别测量不同湿度时的数值，如果越干燥时，指针的偏转角度越大，则表明该元件是负特性湿敏电阻

D.多用电表使用完毕后，应该把开关拨到交流最高挡或“OFF”处，并拨出表笔

变式训练2用指针式多用电表的R×1k挡测量质量正常的光敏电阻和热敏电阻值时，下列说法中正确的是()

A.测光敏电阻时，光照越强，多用电表指针偏转角度越小

B.测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏转角度越小