高中物理 6.1传感器及其工作原理课件 新人教选修32

1、2021/8/11 星期三1第一节 传感器及其工作原理第六章 传感器2021/8/11 星期三2一 、传感器简介 传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等_，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等_，或转换为电路的通断。 1、什么是传感器非电学量电学量2021/8/11 星期三32、分类 它一般可分为光敏、热敏、声音（话筒）、力学、电磁、生物等 类元件。 2021/8/11 星期三4光敏电阻实物图1、光敏电阻二、制作传感器的常用元器件2021/8/11 星期三5光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。一般随着光照强度的增大电阻值_。（2）材料：制

2、作光敏电阻的材料一般为半导体。如：硫化镉减小（3）半导体的导电原理：半导体靠其中的_（自由电子和空穴）来导电载流子光敏电阻能够把光照强弱这个_转换为电阻这个电学量光学量（1）特性：请同学们思考,光敏电阻可以用在哪些地方?2021/8/11 星期三62、热敏电阻热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有负温度系数热敏电阻R-T关系示意图 （1）材料：半导体RTo减小（2）特性：请同学们思考,热敏电阻可以用在哪些地方?2021/8/11 星期三73、金属热电阻（2）特性：金属热电阻的阻值会随着温度的升高而_，具有正温度系数（1）材料：金属热电阻是用金属做成的RTO金属热电阻R-T关系示意图热敏电阻和

3、金属热电阻能够把 _这个热学量转换成为电阻这个电学量增大温度2021/8/11 星期三84、电容式位移传感器电容式位移传感器能够把物体_这个力学量转换为_这个电学量位移电容电容式位移传感器示意图被测物体x电容器极板电介质板2021/8/11 星期三95、霍尔元件（1）材料：半导体 如：砷化铟（2）工作原理图NMFBEIUH霍尔元件工作原理图（3）霍尔电压:K为比例系数，称为霍尔系数其大小与元件的材料有关。一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH 的变化就与B成正比。因此霍尔元件又称磁敏元件。霍尔元件能够把_这个磁学量转换为_这个电学量磁感应强度电压2021/8/11 星期三10三、例题

4、例1、 有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（ ）ABA.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻AC2021/8/11 星期三11例2：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2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，a

5、、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）A.I 变大，U 变大 B.I 变小，U 变小 C.I 变小，U 变大 D.I 变大，U 变小 R1R2R3AabErB 2021/8/11 星期三12四、练习： 1、传感器能感受一些_量，并把它们按一定的规律转化为_量，就可以方便的测量、传输、处理、控制。2、常见的将光学信号转化为电信号的传感元件是_,当光照射它时，它的导电性能_。3、霍尔元件能转换哪两个量 （ ）A.把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B.把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C.把力换为电压这个电学量D.把光照强弱这个

6、光学量转换为电阻这个电学量非电学电学光敏电阻增加B2021/8/11 星期三134、火灾报警器使用的是（ ）A.光传感器 B.温度传感器 C.红外线传感器 D.超声波传感器5、如图所示是测定位移X 的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化造成其电容的变化（ ）A.电介质进入极板的长度 B.两极板间距离C.两极板正对面积D.极板所带电量极板电介质BA2021/8/11 星期三141、传感器的概念：五、小结：2、传感器的工作原理：3、敏感元件：（1）光敏电阻 （光电传感器）（2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器）（3）电容式传感器 （位移传感器）（4）霍尔元件 （磁传感器）非电学量敏感元件转换器件转