高中物理 第6章 傳感器 1 傳感器及其工作原理課件 新人教版選修32

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1、傳感器 第 六 章1.傳感器及其工作原理學(xué) 基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué) 1定義：感受_量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為_量，或轉(zhuǎn)換為電路的_的一類元件 2工作原理一、什么是傳感器一、什么是傳感器非電學(xué)非電學(xué)電學(xué)電學(xué)通斷通斷 1特點(diǎn)：電阻值隨光照增強(qiáng)而_ 2原因分析：光敏電阻由半導(dǎo)體材料制成，無光照時(shí)，載流子_，導(dǎo)電性能_；隨著光照的增強(qiáng)，載流子_，導(dǎo)電性_ 3作用：把_這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為_這個(gè)電學(xué)量二、光敏電阻二、光敏電阻減小減小極少極少不好不好增多增多變好變好光照強(qiáng)弱光照強(qiáng)弱電阻電阻三、熱敏電阻和金屬熱電阻三、熱敏電阻和金屬熱電阻熱敏電阻熱敏電阻金屬熱電阻金屬熱電阻特點(diǎn)特點(diǎn)電阻率隨溫度升高而電阻率隨溫度升高而

2、_電阻率隨溫度升高電阻率隨溫度升高而而_制作材料制作材料_優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)靈敏度好靈敏度好化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大溫范圍大作用作用將將_這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為_這個(gè)電學(xué)量這個(gè)電學(xué)量減小減小增大增大氧化錳氧化錳鉑鉑溫度溫度電阻電阻四、霍爾元件四、霍爾元件洛倫茲力洛倫茲力磁場(chǎng)磁場(chǎng)電壓電壓正比正比 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度電壓電壓講 要點(diǎn)例析 1光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，可做為光電傳感元件 2光敏電阻的阻值與光照的強(qiáng)弱有關(guān)，光照強(qiáng)度越強(qiáng)，電阻越小 光敏電阻的特性光敏電阻的特性 解析： 答案：AC 解析：歐姆表的表盤刻度最右邊是0，最左邊是無窮大將RG包裹起來

3、，光照變?nèi)?，光敏電阻阻值增大，指針向左偏轉(zhuǎn)；用手電筒照射RG時(shí)，光照變強(qiáng)，光敏電阻阻值減小，指針向右偏轉(zhuǎn) 答案：左右 對(duì)熱敏電阻和金屬熱電阻的理解對(duì)熱敏電阻和金屬熱電阻的理解 2熱敏電阻的兩種型號(hào)及其特性 熱敏電阻器是電阻值隨溫度變化而變化的敏感元件在工作溫度范圍內(nèi)，電阻值隨溫度上升而增大的是正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻器；電阻值隨溫度上升而減小的是負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻器 3熱敏電阻的用途 熱敏電阻器的用途十分廣泛，主要應(yīng)用于： (1)利用電阻溫度特性來測(cè)量溫度、控制溫度和元件、器件、電路的溫度補(bǔ)償； (2)利用非線性特性完成穩(wěn)壓、限幅、開關(guān)、過流保護(hù)作用； (3)利用不同媒質(zhì)中熱耗散

4、特性的差異測(cè)量流量、流速、液面等 4金屬熱電阻 有些金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，這樣的電阻也可以制作溫度傳感器，稱為金屬熱電阻如圖中的(2)為金屬導(dǎo)線電阻溫度特性曲線相比而言，金屬熱電阻化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大，而熱敏電阻的靈敏度較好如圖所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)() AR1兩端的電壓增大 B電流表的示數(shù)增大 C小燈泡的亮度變強(qiáng) D小燈泡的亮度變?nèi)?解析：R2與燈L并聯(lián)后與R1串聯(lián)，并與電源構(gòu)成閉合電路當(dāng)溫度降低時(shí)，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻R2增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，路端電壓(EIr)變大，R1兩端電壓(IR1)變小，燈L的電壓(EI

5、rIR1)變大，燈泡亮度變強(qiáng)，C正確 答案：C 解析：熱敏電阻的圖線是非線性的，即圖線2，A錯(cuò)誤，熱敏電阻由半導(dǎo)體制成，B對(duì)，半導(dǎo)體材料化學(xué)穩(wěn)定性差，測(cè)溫范圍小，靈敏度高D正確圖1顯然穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大，但靈敏度低，C錯(cuò)誤 答案：BD 1霍爾元件 如圖所示，在一個(gè)很小的矩形半導(dǎo)體(例如砷化銦)薄片上，制作四個(gè)電極E、F、M、N，就成為一個(gè)霍爾元件 對(duì)霍爾元件的認(rèn)識(shí)對(duì)霍爾元件的認(rèn)識(shí) 2霍爾效應(yīng)的原理 外部磁場(chǎng)使運(yùn)動(dòng)的載流子受到洛倫茲力，在導(dǎo)體板的一側(cè)聚集，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的另一種電荷，從而形成橫向電場(chǎng)；橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板

6、左右兩側(cè)會(huì)形成穩(wěn)定的電壓 解析： 答案：ABD 7常見電容式傳感器如圖所示為測(cè)定壓力的電容式傳感器，將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路，當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，膜片發(fā)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，在對(duì)膜片開始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實(shí)線位置并保持固定的過程中，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏) A向右偏到某一刻度后回到零刻度 B向左偏到某一刻度后回到零刻度 C向右偏到某一刻度后不動(dòng) D向左偏到某一刻度后不動(dòng) 答案：A練 隨堂演練 1在一些星級(jí)賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動(dòng)干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的

7、傳感器就開通電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?) A改變溫度B改變濕度 C改變磁場(chǎng)D改變電容 解析：干手機(jī)是一個(gè)電容器，當(dāng)手靠近時(shí)，手上有水，手就變成了導(dǎo)體，在電容器中放入導(dǎo)體，改變了電容器的電容，電路中電容改變，干手機(jī)開始工作，故選D. 答案：D 解析：若為金屬熱電阻，溫度升高后，電阻變大，讀數(shù)變化不明顯，A、B錯(cuò)誤若為熱敏電阻，讀數(shù)將明顯變化，C對(duì)D錯(cuò) 答案：C 3如圖所示，截面為矩形的金屬導(dǎo)體，放在磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體中通有電流時(shí)，導(dǎo)體的上下表面的電勢(shì)有什么關(guān)系(上板為M，下板為N)() AMN BMN CMN.故正確答案為A. 答案：A 解析：滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，使其電阻減小，流過發(fā)光二極管的電流增大，從而發(fā)光增強(qiáng)，使光敏電阻R阻值減小，最終達(dá)到增大通過燈泡電流的效果，使L消耗的功率增大，選項(xiàng)A正確 答案：A 解析：若往Rt上擦一些酒精，由于酒精揮發(fā)吸熱，熱敏電阻Rt溫度降低，電阻值增大，指針應(yīng)向左偏；用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，電阻Rt溫度升高，電阻值減小，指針向右偏 答案：左右謝謝觀看！謝謝觀看！