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第一節(jié)傳感器及其工作原理第一節(jié)傳感器及其工作原理什么是傳感器？干簧管防盜報警器什么是傳感器干簧管防盜報警器原理：當(dāng)磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到開關(guān)的作用什么是傳感器？原理：當(dāng)磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化，相互吸引而接通，干

電梯選層控制電話折疊式手機(jī)的開關(guān)有線電話聽筒拿離時的開關(guān)控制微波爐爐門的開關(guān)控制冰箱門的開關(guān)控制煤氣表流量控制汽車安全氣囊的開關(guān)控制天窗/車窗開關(guān)控制安全帶的扣妥/松拖警示應(yīng)用對象功能干簧管的應(yīng)用電梯選層控制應(yīng)用對象功干簧管——防盜門報警電路干簧管——防盜門報警電路視覺嗅覺聽覺味覺觸覺光傳感器濕度傳感器氣體傳感器聲音傳感器味傳感器溫度傳感器壓力傳感器人獲取外界信息機(jī)械自動化設(shè)備獲取外界信息視覺嗅覺聽覺味覺觸覺光傳感器濕度傳感器氣體傳感器聲音傳感器味1.傳感器的定義：轉(zhuǎn)換電路物理信息化學(xué)信息生物信息電信號敏感元件傳感器傳感器是指這樣一類元件：它能夠感知諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為電路的通斷。1.傳感器的定義：轉(zhuǎn)換電路物理信息化學(xué)信息生物信息敏感元件傳傳感器非電學(xué)量傳感器電學(xué)量2.傳感器的作用Text聲音等磁場溫度受力電容等電阻電壓電流測量、傳輸、處理和控制傳感器非電學(xué)量傳感器電學(xué)量2.傳感器的作用Text聲音等磁場3、傳感器的組成

輔助電源敏感元件轉(zhuǎn)換元件基本轉(zhuǎn)換電路被測量電量敏感元件是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。轉(zhuǎn)換元件：將敏感元件輸出的非電物理量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)或電量?；巨D(zhuǎn)換電路：上述電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路（簡稱轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。物理、化學(xué)、生物信息3、傳感器的組成輔助電源敏感元件轉(zhuǎn)換元件基本轉(zhuǎn)換電路被測離子感煙器溫度傳感器自動旋轉(zhuǎn)門明火探測器離子感煙器溫度傳感器自動旋轉(zhuǎn)門明火探測器光電傳感器濕度傳感器機(jī)油壓力傳感器超聲波傳感器光電傳感器濕度傳感器機(jī)油壓力傳感器超聲波傳感器風(fēng)速傳感器全自動血壓機(jī)風(fēng)速傳感器全自動血壓機(jī)走廊聲控?zé)舻墓ぷ髟砉饷魝鞲衅髀暶魝鞲衅鳠袈曇艄饩€控制電路延時電路聲音光線走廊聲控?zé)舻墓ぷ髟砉饷魝鞲衅髀暶魝鞲衅鳠袈曇艄饩€延聲音光線1、光敏電阻制作傳感器常用的敏感元件特性：光敏電阻對光敏感。當(dāng)改變光照強(qiáng)度時，電阻的大小也隨著改變。一般會隨著光照強(qiáng)度的增大而電阻值減小。4、傳感器常用的敏感元件

1、光敏電阻制作傳感器常用的敏感元件特性：光敏電阻對光敏感。光敏電阻的工作原理

光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。

硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強(qiáng)，載流子也增多，導(dǎo)電性變好光敏電阻的工作原理光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)2、熱敏電阻特性：熱敏電阻的阻值會隨著溫度的升高而_____，具有負(fù)溫度系數(shù)減小2、熱敏電阻特性：熱敏電阻的阻值會隨著溫度的升高而_____金屬熱電阻鉑電阻金屬熱電阻鉑電阻人教版?zhèn)鞲衅髡n件4（1）測定角度θ（2）測定液面高度h（3）測定壓力F（4）測定位移x

定片動片θ電介質(zhì)金屬芯線導(dǎo)電液體待測壓力F固定電極可動電極x極板極板電介質(zhì)3、電容式傳感器（1）測定角度θ（2）測定液面高度h（3）測定壓力F（電容式位移傳感器電容式位移傳感器把力學(xué)量（位移）轉(zhuǎn)換為電學(xué)量（電容）。示意圖被測物體x電容器極板電介質(zhì)板電容式位移傳感器電容式位移傳感器把力學(xué)量（位移）轉(zhuǎn)換為電學(xué)量制作傳感器常用的敏感元件在一個很小的矩形半導(dǎo)體（例如砷化銦）薄片上，制作4個電極，就成了一個霍爾元件。4、霍爾元件CDFBEIUH霍爾元件工作原理圖制作傳感器常用的敏感元件在一個很小的矩形半導(dǎo)體（例如砷化銦）霍爾效應(yīng)

當(dāng)電場力增大到與洛倫茲力相等時，內(nèi)外側(cè)端面間就形成一個穩(wěn)定的電場，此時兩端面形成一個穩(wěn)定的電壓UH。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，這個電壓叫做霍爾電壓霍爾效應(yīng)當(dāng)電場力增大到與洛倫茲力相等時，內(nèi)外側(cè)可以證明，霍爾電壓UH：d——薄片的厚度k——霍爾系數(shù)霍爾元件——把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量

載流子在洛倫茲力作用下側(cè)移，兩個側(cè)面出現(xiàn)電勢差.當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,洛侖茲力與電場力平衡電流的微觀表達(dá)式可以證明，霍爾電壓UH：d——薄片的厚度霍爾元件——把磁感應(yīng)1、傳感器的概念小結(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1、傳感器的概念小結(jié)2、傳感器的工作原理：3、敏感元例1.如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻．此光電計數(shù)器的基本工作原理是（）A．當(dāng)有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當(dāng)有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓C．信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計數(shù)一次D．信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數(shù)一次AR1R2信號處理系統(tǒng)BD例1.如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電例2、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兩點后，用黑紙包住元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說法正確的是（）ABA.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、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待測壓力F固定電極膜片電極例3．傳感器是一種采集信號的重要器件，如圖是一種測定壓力的電容式傳感器，當(dāng)待測壓力F作用于可動膜片產(chǎn)生變形，引起電容的變化，若將電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)接成閉合電路，那么（）A．當(dāng)F向上壓膜片電極時，電容將減小B．當(dāng)F向上壓膜片電極時，電容將增大C．若電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化D．若電流計有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化BC待測壓力F固定電極膜片電極例3．傳感器是一種采集信號的重要器

例4、如圖所示，有電流I流過長方體金屬塊，金屬塊寬度為d，高為b，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，金屬塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，試問金屬塊上、下表面哪面電勢高？電勢差是多少？下表面例4、如圖所示，有電流I流過長方體金屬塊，金屬塊寬度為d，再見再見⑸加速度的方向加速度的方向與速度改變量的方向相同。加速直線運動，加速度的方向與速度方向相同；減速直線運動與速度方向相反。師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀書本，知道加速度也分為平均加速度和瞬時加速度，并且加速度保持不變的運動叫勻變速運動。引導(dǎo)學(xué)生閱讀P30頁表格上所列的加速度，對其中一些數(shù)值進(jìn)行分析，一定要結(jié)合物理意義及方向來鞏固以上內(nèi)容。（繼續(xù)例舉一些有趣的實用的例子加以介紹，以激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)物理的熱情）對加速度a的進(jìn)一步認(rèn)識：

3、課堂練習(xí)1．物體的速度變化越大，則物體加速度就越大。（錯。結(jié)合前面小黑板所舉的例子，比較乙與丙可知此結(jié)論不對。）2．物體的速度很大時，加速度不可能為0。（錯。結(jié)合小黑板所舉的例子，如丁，雖然飛機(jī)速度很大，但加速度卻為0）3．物體的加速度在減小，而速度可能在增加。師：對于第3題，結(jié)論是對的，同學(xué)們一時可能很難理解，舉這樣的例子進(jìn)行類比。例如：每個人從出生的那天身高是逐漸增加的，隨著年紀(jì)的增加，身高增加的幅度越來越小，但是身高是越來越高的。生：身高一直在增加，增加的程度在變小。師：“增加的幅度”相當(dāng)于加速度，“身高”相當(dāng)于物體的速度，加速度在減小時，速度反而有可能在增加，以后在學(xué)過動力學(xué)知識后，對此會有更深的了解。

5、課堂小結(jié)通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們要牢牢理解加速度和速度的區(qū)別，在于意義不同，前者是描述速度改變的快慢；后者是描述運動快慢。對于直線運動，計算時一般要規(guī)定初速度的方向為正方向，把方向用正負(fù)號來表示，便于進(jìn)行矢量運算，那么加速度的方向才不會出現(xiàn)錯誤。⑸加速度的方向加速度的方向與速度改變量的方向相同。加速直線第一節(jié)傳感器及其工作原理第一節(jié)傳感器及其工作原理什么是傳感器？干簧管防盜報警器什么是傳感器干簧管防盜報警器原理：當(dāng)磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到開關(guān)的作用什么是傳感器？原理：當(dāng)磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化，相互吸引而接通，干

電梯選層控制電話折疊式手機(jī)的開關(guān)有線電話聽筒拿離時的開關(guān)控制微波爐爐門的開關(guān)控制冰箱門的開關(guān)控制煤氣表流量控制汽車安全氣囊的開關(guān)控制天窗/車窗開關(guān)控制安全帶的扣妥/松拖警示應(yīng)用對象功能干簧管的應(yīng)用電梯選層控制應(yīng)用對象功干簧管——防盜門報警電路干簧管——防盜門報警電路視覺嗅覺聽覺味覺觸覺光傳感器濕度傳感器氣體傳感器聲音傳感器味傳感器溫度傳感器壓力傳感器人獲取外界信息機(jī)械自動化設(shè)備獲取外界信息視覺嗅覺聽覺味覺觸覺光傳感器濕度傳感器氣體傳感器聲音傳感器味1.傳感器的定義：轉(zhuǎn)換電路物理信息化學(xué)信息生物信息電信號敏感元件傳感器傳感器是指這樣一類元件：它能夠感知諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為電路的通斷。1.傳感器的定義：轉(zhuǎn)換電路物理信息化學(xué)信息生物信息敏感元件傳傳感器非電學(xué)量傳感器電學(xué)量2.傳感器的作用Text聲音等磁場溫度受力電容等電阻電壓電流測量、傳輸、處理和控制傳感器非電學(xué)量傳感器電學(xué)量2.傳感器的作用Text聲音等磁場3、傳感器的組成

輔助電源敏感元件轉(zhuǎn)換元件基本轉(zhuǎn)換電路被測量電量敏感元件是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。轉(zhuǎn)換元件：將敏感元件輸出的非電物理量轉(zhuǎn)換成電路參數(shù)或電量?；巨D(zhuǎn)換電路：上述電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路（簡稱轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。物理、化學(xué)、生物信息3、傳感器的組成輔助電源敏感元件轉(zhuǎn)換元件基本轉(zhuǎn)換電路被測離子感煙器溫度傳感器自動旋轉(zhuǎn)門明火探測器離子感煙器溫度傳感器自動旋轉(zhuǎn)門明火探測器光電傳感器濕度傳感器機(jī)油壓力傳感器超聲波傳感器光電傳感器濕度傳感器機(jī)油壓力傳感器超聲波傳感器風(fēng)速傳感器全自動血壓機(jī)風(fēng)速傳感器全自動血壓機(jī)走廊聲控?zé)舻墓ぷ髟砉饷魝鞲衅髀暶魝鞲衅鳠袈曇艄饩€控制電路延時電路聲音光線走廊聲控?zé)舻墓ぷ髟砉饷魝鞲衅髀暶魝鞲衅鳠袈曇艄饩€延聲音光線1、光敏電阻制作傳感器常用的敏感元件特性：光敏電阻對光敏感。當(dāng)改變光照強(qiáng)度時，電阻的大小也隨著改變。一般會隨著光照強(qiáng)度的增大而電阻值減小。4、傳感器常用的敏感元件

1、光敏電阻制作傳感器常用的敏感元件特性：光敏電阻對光敏感。光敏電阻的工作原理

光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。

硫化鎘是一種半導(dǎo)體材料，無光照射時，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強(qiáng)，載流子也增多，導(dǎo)電性變好光敏電阻的工作原理光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)2、熱敏電阻特性：熱敏電阻的阻值會隨著溫度的升高而_____，具有負(fù)溫度系數(shù)減小2、熱敏電阻特性：熱敏電阻的阻值會隨著溫度的升高而_____金屬熱電阻鉑電阻金屬熱電阻鉑電阻人教版?zhèn)鞲衅髡n件4（1）測定角度θ（2）測定液面高度h（3）測定壓力F（4）測定位移x

定片動片θ電介質(zhì)金屬芯線導(dǎo)電液體待測壓力F固定電極可動電極x極板極板電介質(zhì)3、電容式傳感器（1）測定角度θ（2）測定液面高度h（3）測定壓力F（電容式位移傳感器電容式位移傳感器把力學(xué)量（位移）轉(zhuǎn)換為電學(xué)量（電容）。示意圖被測物體x電容器極板電介質(zhì)板電容式位移傳感器電容式位移傳感器把力學(xué)量（位移）轉(zhuǎn)換為電學(xué)量制作傳感器常用的敏感元件在一個很小的矩形半導(dǎo)體（例如砷化銦）薄片上，制作4個電極，就成了一個霍爾元件。4、霍爾元件CDFBEIUH霍爾元件工作原理圖制作傳感器常用的敏感元件在一個很小的矩形半導(dǎo)體（例如砷化銦）霍爾效應(yīng)

當(dāng)電場力增大到與洛倫茲力相等時，內(nèi)外側(cè)端面間就形成一個穩(wěn)定的電場，此時兩端面形成一個穩(wěn)定的電壓UH。這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，這個電壓叫做霍爾電壓霍爾效應(yīng)當(dāng)電場力增大到與洛倫茲力相等時，內(nèi)外側(cè)可以證明，霍爾電壓UH：d——薄片的厚度k——霍爾系數(shù)霍爾元件——把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量

載流子在洛倫茲力作用下側(cè)移，兩個側(cè)面出現(xiàn)電勢差.當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,洛侖茲力與電場力平衡電流的微觀表達(dá)式可以證明，霍爾電壓UH：d——薄片的厚度霍爾元件——把磁感應(yīng)1、傳感器的概念小結(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1、傳感器的概念小結(jié)2、傳感器的工作原理：3、敏感元例1.如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻．此光電計數(shù)器的基本工作原理是（）A．當(dāng)有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當(dāng)有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓C．信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計數(shù)一次D．信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數(shù)一次AR1R2信號處理系統(tǒng)BD例1.如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電例2、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兩點后，用黑紙包住元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說法正確的是（）ABA.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、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待測壓力F固定電極膜片電極例3．傳感器是一種采集信號的重要器件，如圖是一種測定壓力的電容式傳感器，當(dāng)待測壓力F作用于可動膜片產(chǎn)生變形，引起電容的變化，若將電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)接成閉合電路，那么（）A．當(dāng)F向上壓膜片電極時，電容將減小B．當(dāng)F向上壓膜片電極時，電容將增大C．若電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化D．若電流計有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化BC待測壓力F固定電極膜片電極例3．傳感器是一種采集信號的重要器

例4、如圖所示，有電流I流過長方體金屬塊，金屬塊寬度為d，高為b，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，金屬塊單位