高中物理传感器及其应用知识点总结PPT课件.ppt

一 传感器的工作原理1 传感器 把能够感受诸如力 温度 光 声 化学成分等 按照一定规律转换为电压 电流等 或转换为电路的通断的元件 2 常见的传感器元件 1 光敏电阻 随光照的 导电性变好 2 热电阻 随温度升高 电阻率 3 热敏电阻 随温度升高 电阻 4 霍尔元件 能把 这个磁学量转化成 这个电学量 1 二 传感器的应用1 传感器应用的一般模式传感器 电路 电路 显示器 指针式电表或数字屏 2 传感器的应用举例 1 力传感器的应用 等 2 声传感器的应用 等 3 温度传感器的应用 等 4 光传感器的应用 等 2 答案 一 1 非电学量电学量2 1 增强 2 增大 3 减小 4 磁感应强度电压二 1 放大转换执行机构计算机系统2 1 电子秤 2 话筒 3 电熨斗电饭锅测温仪 4 鼠标器火灾报警器 3 1 光敏电阻是利用阻值随光照强度的变化而变化的材料制成的 光敏电阻一般由半导体材料做成 不受光照射时光敏电阻的导电性能很差 阻值较大 当半导体材料受光照射时 会有更多的电子获得能量成为自由电子 同时形成更多的空穴 于是导电性能明显增强 4 2 热敏电阻是电阻值随温度变化的敏感元件 在工作温度范围内 电阻值随温度上升而增加的是正温度系数热敏电阻器 电阻值随温度上升而减小的是负温度系数热敏电阻器 有些金属的电阻率随温度的升高而增大 这样的电阻也可以制成温度传感器 称为金属热电阻 热敏电阻或金属热电阻都把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 但相比而言 金属热电阻的化学稳定性好 测温范围大 而热敏电阻的灵敏度好 5 双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属 常温下 弹性铜片和双金属片触点是接触的 通电后 电热丝发热 当温度升高到某一值时 双金属片受热膨胀 形变量大于下面金属 双金属片向下弯曲 使触点分离 切断电路 随着温度的降低 当降到某一温度时 双金属片收缩回复原状 两触点接通电路 调温旋钮下压弹性铜片 可使触点分离的温度升高 上提弹性铜片 可降低触点的分离温度 从而实现调温控制 6 电饭煲内的感温铁氧体是用氧化锰 氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的 它的特点是 常温下具有铁磁性 高温下失去铁磁性 恰好失去铁磁性时的临界点称为 居里温度 或 居里点 电饭煲内的感温铁氧体的 居里点 是103摄氏度 不同材料的 居里点 不同 就铁氧体来说 内部的成分不同 居里点 也不同 7 一 实验目的1 知道传感器的作用 了解热 光敏传感器的原理 2 了解传感器的简单应用 实验原理传感器是对某一物理量 如力 压强 光强 温度等 敏感的元件 它将感受到的信号转换成便于测量的量 一般是电学量 从而直接反映出其变化或通过相应的仪器处理 8 2019 12 30 9 实验器材1 热敏电阻 多用电表 烧杯 温度计 铁架台 冷水及热开水 2 光敏电阻 小盒子 小灯泡 或门铃 学生电源 继电器 滑动变阻器 开关 导线 10 实验步骤1 热敏特性观察 1 按下图所示安装好仪器 将热敏电阻和多用电表的欧姆挡连接好后把热敏电阻放入烧杯内 11 2 将少量冷水放入烧杯内浸没热敏电阻和温度计液泡 稍等一会 读出温度值和电阻值 并记录 3 分几次将少量开水加入烧杯中 每次温度平衡后将温度和电阻值读出并记录 说明 烧杯中加水改变温度时 要等待温度稳定后再测热敏电阻的阻值 并同时读取温度值 4 在图中画出电阻随温度变化的曲线 如图所示 5 观察结论 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 12 2 光敏电阻特性观察 1 如右图所示 按图将一光敏电阻连接多用电表的欧姆挡后将光敏电阻放在一个上面开口而四壁和盒底不透光的小盒内 读出电阻的值 2 在小盒子的上开口处用书本 或纸板 逐步减小开口的大小直至完全封闭 观察欧姆表读出的光敏电阻的阻值变化 13 3 将小盒开口由封闭到完全放开 观察欧姆表指示的光敏电阻阻值的变化 4 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 14 3 光电计数器的基本原理观察光电计数器的工作 演示 原理 每个工件通过光接收器前时