高中物理粤教版2第三章传感器 第3章第3节传感器的应用

第三节传感器的应用学习目标知识脉络1.列举传感器在日常生活中的应用．2．列举传感器在农业生产和工业生产中的应用．3．了解传感器在航空航天事业中的应用．4．了解常用传感器的工作原理、技术意义和经济效益.生活中的传感器eq\a\vs4\al([先填空])1．温度传感器的应用电饭煲、电冰箱、微波炉、空调机、消毒碗柜等与温度相关的家用电器．2．红外线控制器的应用自动门、家电遥控器、生命探测仪、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等．3．光敏传感器的应用：照相机中．4．压力传感器的应用：电子秤中．eq\a\vs4\al([再判断])1．洗衣机的自动控制装置利用了压力传感器．(√)2．自动门利用了红外线传感器．(√)3．指纹识别器是利用压力传感器．(×)eq\a\vs4\al([后思考])压力传感器在洗衣机中实现了怎样的信号转化？其作用是什么？【提示】传感器的膜盒中的膜片受力大小不同，膜片凸起情况不同，当压力达到一定程度时凸起的膜片使动触点a与静触点b脱离，并与静触点c接触，从而接通控制电路．压力传感器将压力这个力学信号转化成电路的通断，相当于电路中的开关．eq\a\vs4\al([合作探讨])在机场的出入口等公共场所快速准确地筛查体温偏高的人员，应用普通的体温计不可能完成，现在用非接触式测温仪可以很好地完成检测．探讨1：这种测温仪利用了什么传感器？【提示】红外线传感器．由于物体的温度不同，发射红外线的情况不同，因此利用红外线敏感元件可以实现无接触测温．探讨2：这种测温仪的优点是什么？【提示】有两大优点：(1)非接触式红外测温仪在测温时不必与被测物体表面接触．(2)可立即显示体温值．eq\a\vs4\al([核心点击])1．常见压力传感器的敏感元件是金属应变片和半导体力敏电阻．2．半导体力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，常将力敏电阻与电流计串联起来，压力变化，力敏电阻变化，电流变化，把力学量转换成电学量．1．电子秤使用的传感器是()A．超声波传感器 B．温度传感器C．压力传感器 D．红外线传感器【解析】电子秤通过感知物体对它的压力，将其转换为电信号，并由仪表显示，来测量物体质量，所以它感知的是压力，使用了压力传感器，故C选项正确．【答案】C2．下列器件不是应用温度传感器的是()【导学号：90270120】A电熨斗 B．话筒C．电饭锅 D．测温仪【解析】电熨斗、电饭锅和测温仪都是把非电学量温度转换为电学量，都要使用温度传感器．话筒把非电学量声音转换为电学量，没有使用温度传感器．【答案】B3．洗衣机中的水位控制装置使用的是()A．光传感器 B．压力传感器C．湿度传感器 D．温度传感器【解析】当洗衣机内水位升高时，传感器的膜片受到的压力变大，当达到设定值时，关闭进水电磁阀门．【答案】B传感器在工、农业生产和航天中的应用eq\a\vs4\al([先填空])1．农业生产中的传感器无人管理的自动灌溉系统利用了湿度传感器；自动化温室种植中，温室的自动控温就是在温度传感器的帮助下实现的；现代粮库采用了温度传感器和湿度传感器．2．工业生产中的传感器生产安全中，如将一种埋入式光纤传感器安置在大桥或水坝中，随时可以监控大桥或水坝的裂痕等安全隐患；在自动控制系统中，如数控机床中的位移测量装置就是利用高精度位移传感器(如光栅传感器)对位移测量，从而实现精密加工．3．飞向太空的传感器飞机保持一定飞行高度，当飞机高度变化时，大气数据计算机自动发出与给定高度的差值信号，并通过自动驾驶仪操纵升降舵，使飞机恢复给定高度；在运载火箭、载人飞船中，应用了传感器供遥测和遥控系统使用；对宇航员的各种生理状态的测量有生理传感器，如测量血压、心电图、体温等．eq\a\vs4\al([再判断])1．无人管理的自动灌溉系统，用到了温度传感器．(×)2．位移测量装置用到了位移传感器．(√)eq\a\vs4\al([后思考])人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用哪种传感器来感知太阳方位？【提示】光传感器eq\a\vs4\al([核心点击])1．农业生产中的传感器(1)湿度传感器可用来判断农田的水分蒸发情况，自动供水或停水．(2)温度传感器和湿度传感器可对上百个点进行温度和湿度监测．由于有了十分先进可靠的测试技术，有效地减少了霉变现象．2．工业生产中的传感器生产的自动化和半自动化．用机器人、自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统来代替人完成加工、装配、包装、运输、存储等工作．各种传感器使生产的自动运行保持在最佳状态，以确保产品质量，提高效率和产量，节约原材料等．3．飞向太空的传感器在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多．在运载火箭、载人飞船中，都应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用．这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集太空数据等都有重要作用．在载人飞船中还使用一类测量航天员各种生理状况的生理传感器，如测量血压、心电图、体温等．4．类人型机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转