《传感器》精品课件.pptxVIP

《传感器》;构建知识网络;归纳专题小结;专题 传感器及常见敏感元件

1．传感器：传感器是能够把易感受的力、温度、光、声、化学成分等非电学量按照一定的规律转换为容易进行测量、传输、处理和控制的电压、电流等电学量或转换为电路通断的一类元件．原理如下所示：;2．光敏电阻：光敏电阻是用半导体材料制成的，其特点是在被光照射时电阻会发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大，其作用是把光学量转换为电学量．

3．热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大．其特点是化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差．热敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻率对温度非常敏感．热敏电阻有正温度系数(PTC热敏电阻)、负温度系数(NTC热敏电阻)两种．正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小．金属热电阻和热敏电阻都能把热学量转换为电学量．;例1如图甲所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的IU关系曲线图．

(1)为了通过测量得到如图甲所示IU关系的完整曲线，在图乙(a)和(b)两个电路中应选择的是________________；

简要说明理由：________________________.

(电源电动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的

阻值为0～100Ω);;(2)在图丙所示电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1＝250Ω.由热敏电阻的IU关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为________Ω(保留一位小数)．

(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子．;答案：(1)(a)电路电压可从0调到所需电压，电压调节范围大(2)5.3108.8(108.6～109.0均可)(3)恒温箱，自动孵化器，热敏温度计等

规律总结：应明确变阻器满足以下条件时，变阻器应采用分压式接法：①实验要求电流或电压从零开始调节或实验要求电流调节范围足够大；②当变阻器的全电阻远小于待测电阻时．;专题 传感器在实际问题中的应用

以传感器为桥梁可以将多方面的物理知识整合在一起，在实际问题中既可以直接考查传感器知识，也可以考查敏感元件的敏感特性，几种传感器及与其相联系的物理知识，如表：;例2???(2020年广东七校联考)材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小．若图甲为某压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线，其中RF、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值．为了测量压力F，需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值RF.请按要求完成下列实验．;(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框中画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小约为0.4×102N～0.8×102N，不考虑压力对电路其他部分的影响)，要求误差较小，提供的器材如下：

A．压敏电阻，无压力时阻值R0＝6000Ω

B．滑动变阻器R，最大阻值为200Ω

C．电流表A，量程2.5mA，内阻约30Ω

D．电压表V，量程3V，内阻约3kΩ

E．直流电源E，电动势3V，内阻很小

F．开关S，导线若干;(2)正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，通过压敏电阻的电流是1.33mA，电压表的示数如图丙所示，则电压表的读数为________V.

(3)此时压敏电阻的阻值为________Ω；结合图甲可知待测压力的大小F＝________N．(计算结果均保留两位有效数字)

分析：(1)分析给出的滑动变阻器以及待测电阻的阻值关系，即可明确滑动变阻器以及电流表的接法；(2)根据电压表量程以及最小分度可求得电压表的读数；(3)根据欧姆定律可求得电阻，再根据图甲数据可求得压力大小．;解析：(1)根据题述对实验电路的要求，应该采用分压式接法、电流表内接的电路，原理图如图所示．;答案：(1)见解析图(2)2.00(3)1.5×10360

规律总结：本题要注意明确选用分压接法的几种情况：(1)题目中要求多测几组数据的；(2)滑动变阻器起不到保护作用的；(3)要求电压从零开始调节的．