高中物理 6.1傳感器及其工作原理課件 新人教版選修3-2.ppt

第一節(jié) 傳感器及其工作原理,第六章 傳感器,一 、傳感器簡介,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,非電學量,電學量,2、分類,它一般可分為光敏、熱敏、聲音（話筒）、力學、電磁、生物等 類元件。,光敏電阻實物圖,1、光敏電阻,二、制作傳感器的常用元器件,光敏電阻對光敏感。當改變光照強度時，電阻的大小也隨著改變。一般隨著光照強度的增大電阻值_。,（2）材料：制作光敏電阻的材料一般為半導體。如：硫化鎘,減小,（3）半導體的導電原理：半導體靠其中的_（自由電子和空穴）來導電,載流子,光敏電阻能夠把光照強弱這個_轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量,光學量,（1）特性：,請同學們思考,光敏電阻可以用在哪些地方?,2、熱敏電阻,熱敏電阻的阻值會隨著溫度的升高而_，具有負溫度系數(shù),熱敏電阻R-T關系示意圖,（1）材料：半導體,減小,（2）特性：,請同學們思考,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,金屬熱電阻R-T關系示意圖,熱敏電阻和金屬熱電阻能夠把 _這個熱學量轉(zhuǎn)換成為電阻這個電學量,增大,溫度,4、電容式位移傳感器,電容式位移傳感器能夠把物體_這個力學量轉(zhuǎn)換為_這個電學量,位移,電容,5、霍爾元件,（1）材料：半導體 如：砷化銦,（2）工作原理圖,（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。,一個霍爾元件的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。,霍爾元件能夠把_這個磁學量轉(zhuǎn)換為_這個電學量,磁感應強度,電壓,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（ ）,A.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：如圖是一火警報警的一部分電路示意圖。其中R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報警器。當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓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. I 變大，U 變小,B,四、練習： 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，就可以方便的測量、傳輸、處理、控制。 2、常見的將光學信號轉(zhuǎn)化為電信號的傳感元件是_,當光照射它時，它的導電性能_。 3、霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個量 （ ） A.把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量 B.把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量 C.把力換為電壓這個電學量 D.把光照強弱這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量,非電學,電學,光敏電阻,增加,B,4、火災報警器使用的是（ ） 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、如圖所示是測定位移X 的電容式傳感器，其工作原理是哪個量的變化造成其電容的變化（ ） A.電介質(zhì)進入極板的長度 B.兩極板間距離 C.兩極板正對面積 D.極板所帶電量,B,A,1、傳感器的概念：,五、小結：,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）,非電學量,敏感元件,轉(zhuǎn)換器件,轉(zhuǎn)換電路,電學量,傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。,