人教版高中物理选修3-2 同步教学 第6章 传感器 1传感器及其工作原理87.ppt

三、热敏电阻和金属热电阻——氧化锰热敏电阻金属热电阻特点电阻率随温度的升高而________电阻率随温度的升高而________制作材料半导体金属优点灵敏度好化学________,测温范围大作用将________这个热学量转换为________这个电学量减小增大稳定性好温度电阻四、霍尔元件1．构造很小的矩形_______薄片上,制作四个电极E、F、M、N.2．霍尔电压如图,E、F间通入恒定电流I,同时外加与薄片垂直的________,则M、N间出现霍尔电压UH,UH＝______.半导体磁场B3．作用把____________这个磁学量转换为电压这个电学量．磁感应强度火灾探测器的核心元件为气敏传感器,当烟雾在空气中的浓度超过设定值时,可以触发报警,并对外发出声光报警信号．此时传感器是将什么量进行转换的？【答案】传感器是将烟雾产生的光学量转换为电路的接通,从而对外发出声光报警信号.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．对传感器的正确理解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；(3)是如何显示的或如何控制开关的． 例1如图所示,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()解析：光电计数器工作原理：当有物体挡住射到光敏电阻R1的光照时,R1电阻增大,电路中电流减小,R2两端电压降低,信号处理系统得到低电压,计数器每由高电压转到低电压,就计一个数,从而达到自动计数的目的．答案：AC1．关于传感器,下列说法正确的是()A．所有传感器都是由半导体材料制成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．水银温度计是一种传感器【答案】B【解析】大多数传感器是由半导体材料制成的,某些金属也可以制成传感器,如金属热电阻,故A错,B对；传感器将非电学量转换为电学量,因此传感器感知的应该是“非电信号”,故C错；水银温度计能感受热学量,但不能把热学量转化为电学量,因此不是传感器,故D错．1．光敏电阻(1)特点：阻值随光照强度的增大而减小．(2)机理：光敏电阻一般由半导体材料做成,当半导体材料受到光照而温度升高时,会有更多的电子获得能量成为自由电子,同时也形成更多的空穴,导电性能变好,电阻变小．常见的传感器本章侧重于物理原理在传感技术中的应用．传感器是将感受到的物理量(力、热、光、声等)转化为便于测量的量(一般是电学量)的器材,其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件,将元件感受到的信号按一定的规律转化成便于测量的电信号,以达到自动控制的目的．本章知识与我们的生活息息相关,在学习中既要熟记各种元件的特性,又要结合实例体会传感器在实际生活中的应用,培养理论联系实际的能力.1传感器及其工作原理同学们,前面我们学习了电路的有关规律,首先请大家回顾一下有关知识,然后回答下面的几个问题：1．在如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U,当R5的滑动触点向图中a端移动时()A．I变大,U变小 B．I变大,U变大C．I变小,U变大 D．I变小,U变小【答案】D【解析】本题考查闭合电路的动态分析．当R5的滑动触点向图中a端移动时,R5接入电路的电阻变小,外电路的总电阻就变小,总电流变大,路端电压变小即电压表V的读数U变小；由于总电流变大,使得R1、R3两端电压都变大,而路端电压又变小,因此,R2和R4串联两端电压变小,则电流表A的读数I变小,故选D.2．如图所示的电路,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向左移动,下列结论正确的是()A．电流表读数变小,电压表读数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C上电荷量减小D．以上说法都不对【答案】A【解析】当滑片向左滑动时,电路中的总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,所以电流表的示数减小