高中物理 第六章 傳感器 第1節(jié) 傳感器及其工作原理課件 新人教版選修3-21

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1、第 一 節(jié) 傳 感 器 及 其 工 作 原 理第 六 章 傳 感 器 一 、 傳 感 器 簡(jiǎn) 介 傳 感 器 是 指 這 樣 一 類 元 件 ： 它 能 夠 感 受 諸 如力 、 溫 度 、 光 、 聲 、 化 學(xué) 成 分 等 _，并 能 把 它 們 按 照 一 定 的 規(guī) 律 轉(zhuǎn) 換 為 電 壓 、 電流 等 _， 或 轉(zhuǎn) 換 為 電 路 的 通 斷 。 1、 什 么 是 傳 感 器 非 電 學(xué) 量電 學(xué) 量 2、 分 類 它 一 般 可 分 為 光 敏 、 熱 敏 、 聲 音（ 話 筒 ） 、 力 學(xué) 、 電 磁 、 生 物 等 類 元 件 。 光 敏 電 阻 實(shí) 物 圖1、 光 敏 電

2、阻 光 敏 電 阻 對(duì) 光 敏 感 。 當(dāng) 改 變 光 照 強(qiáng) 度 時(shí) ， 電 阻 的 大小 也 隨 著 改 變 。（ 2） 材 料 ： 制 作 光 敏 電 阻 的 材 料 一 般 為 半 導(dǎo) 體 。 如 ：硫 化 鎘（ 3） 半 導(dǎo) 體 的 導(dǎo) 電 原 理 ： 半 導(dǎo) 體 靠 其 中 的 _（ 自 由 電 子 和 空 穴 ） 來(lái) 導(dǎo) 電 載 流 子（ 1） 特 性 ：請(qǐng) 同 學(xué) 們 思 考 ,光 敏 電 阻 可 以 用 在 哪 些 地 方 ? 2、 熱 敏 電 阻熱 敏 電 阻 的 阻 值 會(huì) 隨 著 溫 度 的 升 高 而 _， 具 有 負(fù) 溫 度系 數(shù) 熱 敏 電阻 R-T關(guān) 系 示意

3、圖 （ 1） 材 料 ： 半 導(dǎo) 體 R To 減 小（ 2） 特 性 ：請(qǐng) 同 學(xué) 們 思 考 ,熱 敏 電 阻 可 以 用 在 哪 些 地 方 ? 3、 金 屬 熱 電 阻（ 2） 特 性 ： 金 屬 熱 電 阻 的 阻 值 會(huì) 隨 著 溫 度 的 升 高 而 _，具 有 正 溫 度 系 數(shù)（ 1） 材 料 ： 金 屬 熱 電 阻 是 用 金 屬 做 成 的R TO金 屬 熱電 阻 R-T關(guān) 系 示意 圖增 大 4、 電 容 式 位 移 傳 感 器電 容 式 位 移 傳 感 器 示 意 圖 被 測(cè) 物 體x電 容 器 極 板 電 介 質(zhì) 板 5、 霍 爾 元 件（ 1） 材 料 ： 半 導(dǎo)

4、 體 如 ： 砷 化 銦（ 2） 工 作 原 理 圖 N MFBE IUH霍 爾 元 件 工 作 原 理 圖dkU H IB（ 3） 霍 爾 電 壓 :K 為 比 例 系 數(shù) ， 稱 為 霍 爾 系 數(shù) 其 大 小 與 元 件 的 材 料 有 關(guān) 。一 個(gè) 霍 爾 元 件 的 d、 k為 定 值 ， 再 保 持 I恒 定 ， 則 UH 的 變化 就 與 B成 正 比 。 因 此 霍 爾 元 件 又 稱 磁 敏 元 件 。 三 、 例 題例 1、 有 定 值 電 阻 、 熱 敏 電 阻 、 光 敏電 阻 三 只 元 件 分 別 接 入 如 圖 所 示 電 路中 A、 B兩 點(diǎn) 后 ， 用 黑 紙

5、 包 住 元 件 置 入熱 水 中 ， 觀 察 歐 姆 表 的 示 數(shù) ， 下 列 說(shuō)法 正 確 的 是 （ ） A BA.置 入 熱 水 中 與 不 置 入 熱 水 中 相 比 ， 歐 姆 表 示 數(shù) 變 化 較 大 ， 這 只 元件 一 定 是 熱 敏 電 阻B.置 入 熱 水 中 與 不 置 入 熱 水 中 相 比 ， 歐 姆 表 示 數(shù) 不 變 化 ， 這 只 元 件一 定 是 定 值 電 阻C.用 黑 紙 包 住 與 不 用 黑 紙 包 住 元 件 相 比 ， 歐 姆 表 示 數(shù) 變 化 較 大 ， 這只 元 件 一 定 是 光 敏 電 阻D.用 黑 紙 包 住 與 不 用 黑 紙

6、包 住 元 件 相 比 ， 歐 姆 表 示 數(shù) 相 同 ， 這 只 元 件 一 定 是 定 值 電 阻 AC 例 2： 如 圖 是 一 火 警 報(bào) 警 的 一 部 分 電 路 示 意 圖 。其 中 R2為 用 半 導(dǎo) 體 熱 敏 材 料 制 成 的 傳 感 器 ，電 流 表 為 值 班 室 的 顯 示 器 ， a、 b之 間 接 報(bào) 警器 。 當(dāng) 傳 感 器 R2所 在 處 出 現(xiàn) 火 情 時(shí) ， 顯 示 器的 電 流 I、 報(bào) 警 器 兩 端 的 電 壓 U的 變 化 情 況 是（ ）A. I 變 大 ， U 變 大 B. I 變 小 ， U 變 小 C. I 變 小 ， U 變 大 D.

7、I 變 大 ， U 變 小 R 1 R2R3Aab ErB 四 、 練 習(xí) ： 1、 傳 感 器 能 感 受 一 些 _量 ， 并 把 它 們 按 一 定 的 規(guī) 律 轉(zhuǎn)化 為 _量 ， 就 可 以 方 便 的 測(cè) 量 、 傳 輸 、 處 理 、 控 制 。2、 常 見 的 將 光 學(xué) 信 號(hào) 轉(zhuǎn) 化 為 電 信 號(hào) 的 傳 感 元 件 是 _,當(dāng) 光 照 射 它 時(shí) ， 它 的 導(dǎo) 電 性 能 _。3、 霍 爾 元 件 能 轉(zhuǎn) 換 哪 兩 個(gè) 量 （ ）A.把 溫 度 這 個(gè) 熱 學(xué) 量 轉(zhuǎn) 換 為 電 阻 這 個(gè) 電 學(xué) 量B.把 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 這 個(gè) 磁 學(xué) 量 轉(zhuǎn) 換 為 電 壓

8、 這 個(gè) 電 學(xué) 量C.把 力 換 為 電 壓 這 個(gè) 電 學(xué) 量D.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) 量非 電 學(xué)電 學(xué) 光 敏 電 阻增 加B 4、 火 災(zāi) 報(bào) 警 器 使 用 的 是 （ ）A.光 傳 感 器 B.溫 度 傳 感 器 C.紅 外 線 傳 感 器 D.超聲 波 傳 感 器5、 如 圖 所 示 是 測(cè) 定 位 移 X 的 電 容 式 傳 感 器 ， 其 工 作 原 理是 哪 個(gè) 量 的 變 化 造 成 其 電 容 的 變 化 （ ）A.電 介 質(zhì) 進(jìn) 入 極 板 的 長(zhǎng) 度 B.兩 極 板 間 距 離C.兩 極 板 正 對(duì) 面 積D.

9、極 板 所 帶 電 量 極 板電 介 質(zhì)B A 1、 傳 感 器 的 概 念 ：五 、 小 結(jié) ：2、 傳 感 器 的 工 作 原 理 ：3、 敏 感 元 件 ：（ 1） 光 敏 電 阻 （ 光 電 傳 感 器 ）（ 2） 熱 敏 電 阻 和 熱 電 阻 （ 溫 度 傳 感 器 ）（ 3） 電 容 式 傳 感 器 （ 位 移 傳 感 器 ）（ 4） 霍 爾 元 件 （ 磁 傳 感 器 ）非 電 學(xué) 量 敏 感 元 件 轉(zhuǎn) 換 器 件 轉(zhuǎn) 換 電路 電 學(xué) 量傳 感 器 是 指 這 樣 一 類 元 件 ： 它 能 夠 感 受 諸 如 力 、 溫 度 、 光 、聲 、 化 學(xué) 成 分 等 非 電 學(xué) 量 ， 并 能 把 它 們 按 照 一 定 的 規(guī) 律 轉(zhuǎn) 換為 電 壓 、 電 流 等 電 學(xué) 量 ， 或 轉(zhuǎn) 換 為 電 路 的 通 斷 。