2019高中物理 第三章 電磁技術(shù)與社會發(fā)展 3.3 傳感器及其應(yīng)用課件 粵教版選修1 -1.ppt

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第三節(jié)傳感器及其應(yīng)用 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 二 一 一 什么是傳感器1 傳感器是各種測量和自動控制的感覺器官 能像人的感覺器官那樣感受外界信息 并能按照一定的規(guī)律和要求把這些信息轉(zhuǎn)換成可用輸出信息的器件或裝置 2 傳感器感受的常常是非電學(xué)量 如壓力 溫度 位移 濃度 速度 酸堿度等 而它的輸出大多是電學(xué)量 如電壓 電流 電荷量等 目標(biāo)導(dǎo)航 二 一 預(yù)習(xí)導(dǎo)引 二 常用傳感器1 常用的傳感器有溫度傳感器 紅外線傳感器 生物傳感器等 2 溫度傳感器能把溫度的高低轉(zhuǎn)換成電信號 通常是利用物體的某一性質(zhì)隨溫度的變化而改變的特性制成的 如利用半導(dǎo)體材料制成的電阻器 其電阻會隨溫度的變化而變化 用它可制成溫度傳感器 3 紅外線傳感器的原理是 接受攜帶信息的紅外線 轉(zhuǎn)化為電信號 從而得到輻射源的相關(guān)參數(shù)或信息 利用紅外線傳感器可實(shí)現(xiàn)無接觸測量 4 生物傳感器是利用各種生物或生物物質(zhì)特性做成的 用以檢測與識別生物體內(nèi)化學(xué)成分的傳感器 知識精要 遷移應(yīng)用 典題例解 1 溫度傳感器用半導(dǎo)體材料制成 電阻隨溫度變化明顯的熱敏電阻 有些金屬的電阻率隨溫度的升高而增大 這樣的電阻亦可制成傳感器 稱熱電阻 熱敏電阻或金屬熱電阻能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量 2 紅外線傳感器利用它可進(jìn)行非接觸測量 自然界幾乎所有的物體都能輻射波長在0 76 1000 m的紅外線 因此被廣泛應(yīng)用 知識精要 遷移應(yīng)用 典題例解 例題 下圖是一個自動門紅外線傳感器安裝示意圖 下列說法錯誤的是 A 當(dāng)人進(jìn)入位置 時(shí) 傳感器會啟動門B 當(dāng)人進(jìn)入位置零時(shí) 電動門停止運(yùn)動C 當(dāng)人在位置 位置零以外時(shí) 門關(guān)閉D 此紅外線傳感器只能在白天應(yīng)用解析 人體能發(fā)射波長一定的紅外線 當(dāng)人走進(jìn)傳感器控制區(qū)域時(shí) 傳感器就會運(yùn)作 由于人體的溫度大體恒定 故不管白天 晚上所發(fā)射的紅外線是一樣的 都能使用答案 D 知識精要 遷移應(yīng)用 典題例解 知識精要 遷移應(yīng)用 典題例解 解析 負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻隨溫度升高電阻值降低 溫度降低時(shí)電阻值增大 答案 A 1 如圖 R1是一個負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻 下列說法正確的是 A 當(dāng)R1處溫度升高時(shí) 電壓表示數(shù)升高B 當(dāng)R1處溫度升高時(shí) 電壓表示數(shù)降低C 當(dāng)R1處溫度降低時(shí) 電壓表示數(shù)沒有明顯變化D 當(dāng)R1處溫度降低時(shí) 電壓表示數(shù)升高 知識精要 遷移應(yīng)用 典題例解 2 如圖所示 在信息技術(shù)高速發(fā)展 電子計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天 擔(dān)負(fù)著信息采集任務(wù)的傳感器在自動控制 信息處理技術(shù)中發(fā)揮著越來越重要的作用 其中熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱信號轉(zhuǎn)換成電信號的元件 某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實(shí)驗(yàn)中 安裝好如圖所示裝置 向杯內(nèi)加入冷水 溫度計(jì)的示數(shù)為20 多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵?讀出熱敏電阻的阻值R1 然后向杯內(nèi)加入熱水 溫度計(jì)的示數(shù)為60 發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大 則下列說法正確的是 A 應(yīng)選用電流擋 溫度升高換用大量程測量B 應(yīng)選用電流擋 溫度升高換用小量程測量C 應(yīng)選用歐姆擋 溫度升高時(shí)換用倍率大的擋D 應(yīng)選用歐姆擋 溫度升高時(shí)換用倍率小的擋 知識精要 遷移應(yīng)用 典題例解 解析 多用電表與熱敏電阻構(gòu)成的回路中未接入電源 故不能用電流表 A B均錯誤 當(dāng)溫度升高時(shí)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度較大 說明熱敏電阻的阻值變小了 應(yīng)該換用倍率小的擋 C錯誤 D正確 答案 D 知識精要 遷移應(yīng)用 典題例解 3 簡述機(jī)械鼠標(biāo)器的工作原理 簡答 鼠標(biāo)器移動時(shí) 滾球運(yùn)動通過軸帶動兩個碼盤軸動 紅外接收管就收到斷續(xù)的紅外線脈沖 輸出相應(yīng)的電脈沖信號 計(jì)算機(jī)分別統(tǒng)計(jì)x y兩個方向的脈沖信號 處理后就使屏幕上的光標(biāo)產(chǎn)生相應(yīng)的位移 案例探究 方法規(guī)律 解析 本題考查的內(nèi)容為傳感器的應(yīng)用 1 中是力轉(zhuǎn)化為電信號 所以所用的傳感器是壓力傳感器 2 中要保持恒溫 要用雙金屬溫度傳感器 3 中要用聲音傳感器和光敏電阻傳感器 答案 1 壓力傳感器 2 溫度傳感器 3 聲音傳感器和光敏電阻傳感器 要完成以下工作 你認(rèn)為要用什么傳感器 1 電子秤稱量物體的重力 2 恒溫孵化器要保持禽蛋的溫度在一定范圍內(nèi) 3 樓道自動開關(guān)的功能 晚上 有人經(jīng)過樓道 開關(guān)自動接通 白天 不管是否有人經(jīng)過樓道 開關(guān)都是斷開的 案例探究 方法規(guī)律 處理此類題目的關(guān)鍵是認(rèn)真閱讀教材 了解各類傳感器的工作原理 傳感器的主要作用是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量 因此可通過分析各種情況下 是把怎樣的非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量 來判斷傳感器的種類