61传感器及其工作原理新课标新人教版高中物理选修3-2

1、盒子里面有什么装置？盒子里面有什么装置？一 、传感器简介 明火探测器离子感烟器传感器：它能够感受诸如力、温度、光、传感器：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并能把它们按声、化学成分等物理量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量（通常是电压、电流等电另一个物理量（通常是电压、电流等电学量），或转换为电路的通断。学量），或转换为电路的通断。优点：把非电学量转换成电学量以后，优点：把非电学量转换成电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。和控制了。1、光敏电阻、光敏电阻光敏电阻实物

2、图光敏电阻实物图光照情况光照情况受光表面暴露受光表面暴露受光表面遮住受光表面遮住电阻阻值电阻阻值电阻小电阻小电阻大电阻大请同学们思考请同学们思考,光敏电阻可以用在哪些地方光敏电阻可以用在哪些地方?例例1如图所示，如图所示，R1、R2为定值电阻，为定值电阻，L是小灯泡，是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（为光敏电阻，当照射光强度增大时，（ ）A电压表的示数增大电压表的示数增大 BR2中电流减小中电流减小C小灯泡的功率增大小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大电路的路端电压增大AC例例2.如图如图613所示为光敏电阻自动计数器的示所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中意图，其中R1为光

3、敏电阻，为光敏电阻，R2为定值电阻此光为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是电计数器的基本工作原理是 （ ）A当有光照射当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压时，信号处理系统获得高电压B当有光照射当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获得一次低电压就计数一次信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D信号处理系统每获得一次高电压就计数一次信号处理系统每获得一次高电压就计数一次AR1R2信号处理系统 BD2、金属热电阻和热敏电阻、金属热电阻和热敏电阻请同学们思考请同学们思考,热敏电阻可以用在哪些地方热敏电阻可以用在哪些地方?例例4：如图是一火警报警的一部

4、分电路示：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中意图。其中R2为用半导体热敏材料制成为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器之间接报警器。当传感器R2所在处出现所在处出现火情时，显示器的电流火情时，显示器的电流I、报警器两端的、报警器两端的电压电压U的变化情况是（的变化情况是（ ）A.I 变大，变大，U 变大变大 B.I 变小，变小，U 变小变小 C.I 变小，变小，U 变大变大 D.I 变大，变大，U 变小变小 R1R3R2AabEr3、电容式传感器、电容式传感器（1）测定角度）测定角度： （2）测定液面高度）测

5、定液面高度h： （3）测定压力）测定压力F： （4）测定位移）测定位移x： 定片定片动片动片电介质电介质金属芯线金属芯线导电液体导电液体待测压力待测压力F固定电极固定电极可动电极可动电极x极板极板极板极板电介质电介质待测压力待测压力F固定电极固定电极膜片电极膜片电极例例5传感器是一种采集信号的重要器件，如图是传感器是一种采集信号的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，

6、那么（么（ ）A当当F向上压膜片电极时，电容将减小向上压膜片电极时，电容将减小B当当F向上压膜片电极时，电容将增大向上压膜片电极时，电容将增大C若电流计有示数，则压力若电流计有示数，则压力F发生变化发生变化D若电流计有示数，则压力若电流计有示数，则压力F不发生变化不发生变化 BC4、霍尔元件、霍尔元件可以证明：可以证明：UHkIB/d d为薄片厚度，为薄片厚度，k为霍尔系数为霍尔系数一个霍尔元件的一个霍尔元件的d，k为定值，再保持为定值，再保持I不变，则不变，则UH和和B成正比成正比 ，即霍尔元件把，即霍尔元件把B转换为电压转换为电压U。1、传感器的概念：、传感器的概念：五、小结：五、小结：2、敏感元件：、敏感元件：（1）光敏电阻光敏电阻 （光电传感器）（光电传感器）（2）热敏电阻和热电阻热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器）温度传感器）（3）电容式传感器电容式传感器 （位移传感器）（位移传感器）（4）霍尔元件霍尔元件 （磁传感器）（磁传感器）传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、传感器是指这样一类元件：它能够感受