傳感器第一第二節(jié)實用教案

1、 當(dāng)你走近某些寫字樓、機(jī)場(jchng)、賓館等大廳入口時，大門會自動打開，進(jìn)入大廳之后，門又會自動關(guān)閉，如圖所示，你知道這種自動門上用的是哪一種傳感器嗎？第1頁/共17頁第一頁，共18頁。知識點知識點 1 1 傳感器傳感器問題問題(wnt)：1 1、什么、什么(shn me)(shn me)是傳感器？是傳感器？2 2、傳感器的組成、傳感器的組成(z chn)(z chn)及工作流程？及工作流程？傳感器是這樣一類元件：它能夠感受諸如力、光、聲、傳感器是這樣一類元件：它能夠感受諸如力、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)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)換成為電壓、

2、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換成為電路的通斷換成為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換成為電路的通斷第2頁/共17頁第二頁，共18頁。知識點2 傳感器的分類(fn li) 1按被測量分類(fn li)：加速度傳感器(即測量加速度的傳感器)速度傳感器位移傳感器壓力傳感器溫度傳感器負(fù)荷傳感器、扭矩傳感器等2按工作原理分類(fn li)：電阻應(yīng)變式傳感器(光敏電阻熱敏電阻)壓電式傳感器電容式傳感器渦流式傳感器動圈式傳感器磁電式傳感器差動變壓器式傳感器等問題：傳感器分為那幾類？3按能量傳遞方式分類：有源傳感器無源傳感器第3頁/共17頁第三頁，共18頁。 常用傳感器是利用某些物理、化學(xué)或生物(shngw)效應(yīng)進(jìn)行工作的根據(jù)

3、測量的不同，可將傳感器分為物理型、化學(xué)型和生物(shngw)型三類物理型傳感器是利用被測量物質(zhì)的某些物理性質(zhì)(如電阻、電壓、電容、磁場等)發(fā)生明顯變化的特性制成的，如光電傳感器、力學(xué)傳感器等化學(xué)型傳感器是利用能把化學(xué)物質(zhì)的成分、濃度等化學(xué)量轉(zhuǎn)換成為電學(xué)量的敏感元件制成的v生物型傳感器是利用各種生物或生物物質(zhì)的特性(txng)做成的，用以檢測與識別生物內(nèi)化學(xué)成分的傳感器，生物或生物物質(zhì)主要是指各種酶、微生物、抗體等，分別對應(yīng)酶傳感器、微生物傳感器、免疫傳感器等等第4頁/共17頁第四頁，共18頁。種類原理適用范圍溫度傳感器把溫度的高低轉(zhuǎn)變成電信號空調(diào)機(jī)、電冰箱、微波爐、消毒碗柜光電傳感器把光學(xué)量轉(zhuǎn)

4、化為電學(xué)量自動沖水機(jī)、路燈的控制、鼠標(biāo)器、光電計數(shù)器、煙霧報警器等生物傳感器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)成分的傳感器醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)，醫(yī)院中各種進(jìn)行生化分析檢驗的儀器大多用到生物傳感器紅外線傳感器接收攜帶著信息的紅外線，轉(zhuǎn)換成電信號航空攝影、衛(wèi)星遙感遙測、生命探測器、非接觸式紅外測溫儀、家電遙控器、防盜、防火報警器知識點3 ?？嫉膸追N(j zhn)傳感器第5頁/共17頁第五頁，共18頁。 1熱敏電阻(r mn din z) 熱敏電阻(r mn din z)由半導(dǎo)體材料制成，根據(jù)實驗可知，其電阻值隨溫度的變化明顯，溫度升高電阻減小，如圖所示為某一熱敏電阻(r mn d

5、in z)的電阻值隨溫度變化的特性曲線v2金屬熱電阻v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(ky)制作溫度傳感器，稱為熱電阻右圖為某金屬導(dǎo)線的電阻溫度特性曲線v3熱敏電阻與金屬熱電阻的區(qū)別v熱敏電阻和金屬熱電阻都能夠把溫度這個(zh ge)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(zh ge)電學(xué)量，但相比而言，金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，測溫范圍大，而熱敏電阻的靈敏度較好.第6頁/共17頁第六頁，共18頁。 1光敏電阻能夠把光照強(qiáng)度這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量 2探究光敏電阻的特性 (1)將光敏電阻與歐姆表按圖所示連成電路 (2)將光敏電阻受光面置于有光線照射的地方(dfng)，觀察歐姆表的讀數(shù)

6、，把光敏電阻的阻值填入表中.光敏電阻光照情況光敏電阻光照情況較亮較亮稍暗稍暗較暗較暗最暗最暗光敏電阻阻值光敏電阻阻值()第7頁/共17頁第七頁，共18頁。 (3)用黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住，移動黑紙片，使光敏電阻感受到的光線出現(xiàn)較亮、稍暗、較暗、最暗幾種情況，觀察幾種情況下光敏電阻阻值的變化，并把相應(yīng)的阻值填入表中 (4)結(jié)論：當(dāng)光照由強(qiáng)變?nèi)鯐r，光敏電阻的阻值逐漸增大 3光敏電阻具有這種特性的原因 光敏電阻是用半導(dǎo)體材料(如硫化鎘)制成的，硫化鎘在無光照時，載流子(導(dǎo)電電荷)極少，導(dǎo)電性能很差；隨著(su zhe)光照的增強(qiáng)，載流子也增多，導(dǎo)電性能增強(qiáng).第8頁/共17頁第八頁，共18頁。

7、 1霍爾元件 如圖所示，在一個很小的矩形半導(dǎo)體(例 如砷化銦)薄片上，制作四個電極E、F、 M、N，就成為一個霍爾元件 2霍爾效應(yīng)的原理 外部磁場使運動的載流子受到洛倫茲力，在導(dǎo)體板的一側(cè)聚集(jj)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的另一種電荷，從而形成橫向電場；橫向電場對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，導(dǎo)體板左右兩側(cè)會形成穩(wěn)定的電壓第9頁/共17頁第九頁，共18頁。第10頁/共17頁第十頁，共18頁。 例例1以下關(guān)于以下關(guān)于(guny)光電傳感器說法正確的是光電傳感器說法正確的是( ) A光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號 B光電傳

8、感器是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號光電傳感器是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號 C光敏電阻的阻值隨光照增強(qiáng)而減小光敏電阻的阻值隨光照增強(qiáng)而減小 D將光敏電阻連接在電路中，光照會引起電路中的其他電將光敏電阻連接在電路中，光照會引起電路中的其他電 學(xué)量的改變學(xué)量的改變解析：對光電傳感器原理的理解解析：對光電傳感器原理的理解(lji)：傳感器一定是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)：傳感器一定是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量或者轉(zhuǎn)換為電路的通斷選項換為電學(xué)量或者轉(zhuǎn)換為電路的通斷選項A正確，選項正確，選項B錯誤光錯誤光敏電阻的特性是電阻率隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而減小，選項敏電阻的特性是電阻率隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而減小，選項C正確光敏正確光敏電阻連接在電路中，光照的

9、變化引起電阻的變化，進(jìn)而引起電流電阻連接在電路中，光照的變化引起電阻的變化，進(jìn)而引起電流的變化故選的變化故選A、C、D.反思提升：通過運用已學(xué)過的知識，了解傳感器的工作原理反思提升：通過運用已學(xué)過的知識，了解傳感器的工作原理ACD第11頁/共17頁第十一頁，共18頁。 例例2如圖所示，如圖所示，R1、R2為定值電阻，為定值電阻，L為小燈泡，為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)入射光強(qiáng)度增大時為光敏電阻，當(dāng)入射光強(qiáng)度增大時( ) A電壓表的示數(shù)增大電壓表的示數(shù)增大 BR2中電流減小中電流減小 C小燈泡的功率小燈泡的功率(gngl)增大增大 D電路的路端電壓增大電路的路端電壓增大分析：光敏電阻有隨著光照強(qiáng)

10、度的增強(qiáng)而阻值減小的特征，由閉合電路歐姆定律及串聯(lián)并聯(lián)(bnglin)的分壓、分流的原理對電路進(jìn)行動態(tài)分析ABCv反思提升反思提升(tshng)：考查光敏電阻，常與直流電路相聯(lián)系串并：考查光敏電阻，常與直流電路相聯(lián)系串并聯(lián)電路的特點，動態(tài)分析成為這一類問題考查的熱點內(nèi)容聯(lián)電路的特點，動態(tài)分析成為這一類問題考查的熱點內(nèi)容第12頁/共17頁第十二頁，共18頁。 例例3如圖所示是一火警報警器的一部分電路示意圖，其如圖所示是一火警報警器的一部分電路示意圖，其中中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，的顯示器，a、b之間接報警器當(dāng)傳感器

11、之間接報警器當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓、報警器兩端的電壓U的變化的變化(binhu)情況是情況是() AI變大，變大，U變大變大 BI變小，變小，U變小變小 CI變小，變小，U變大變大 DI變大，變大，U變小變小 答案：答案：B反思提升：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(r mn din z)的阻值隨溫度的升高而減小，本題還需綜合應(yīng)用閉合電路的歐姆定律第13頁/共17頁第十三頁，共18頁。【練習(xí)1】2007 年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了法國和德國的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”基于“巨磁電阻效應(yīng)”開發(fā)(kif)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù)

12、，被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說法中錯誤的是()A熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測控(c kn)裝置中B光敏電阻是一種光電傳感器C電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中D電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用D第14頁/共17頁第十四頁，共18頁。2用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程(guchng)，實際上就是傳感器把)光信號轉(zhuǎn)化為電信號的過程(guchng)，下列屬于這類傳感器的是(A紅外線警報器B走廊照明燈的聲控開關(guān)C自動洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器答案(d n)：A第15頁/共17頁第十五頁，共18頁。3 、如圖 312 所示，R1 為定值電阻，R2 為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值(z zh)隨溫度的升高)而減小的熱敏電阻)，L 為小燈泡(dngpo)，當(dāng)溫度降低時(AR1 兩端的電壓增大B電流表的示數(shù)增大C小燈泡(dngpo)的亮度變強(qiáng)D小燈泡(dngpo)的亮度變?nèi)鯃D 312答案(d n)：C第16頁/共17頁第十六頁，共18頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第17頁/共17頁第十七頁，共18頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)當(dāng)你走近某些寫字樓、機(jī)場、賓館等大