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《2020版高中物理第六章传感器2传感器的应用课件新人教版选修3_2.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2传感器的应用与1.传感器的一般工作模式:2.力传感器的应用——电子秤:(1)组成及敏感元件:由金属梁和_______组成,敏感元件是_______。(2)工作原理。应变片应变片(3)作用:应变片将物体形变这个_______转换为电压这个电学量。力学量3.温度传感器的应用实例:敏感元件工作原理电熨斗双金属片温度变化时,双金属片上层金属与下层金属的___________不同,双金属片发生弯曲从而控制电路的通断热膨胀系数敏感元件工作原理电饭锅感温铁氧体(1)居里温度:感温铁氧体常温下具有铁磁性,温度上升到约_______
2、时,失去铁磁性,这一温度称为“居里温度”或“居里点”(2)自动断电原理:用手按下开关通电加热,开始煮饭,当锅内加热温度达到_______时,铁氧体失去磁性,与永久磁铁失去吸引力,被弹簧片弹开,从而推动杠杆使触点开关断开103℃103℃4.光传感器的应用:主题 传感器的实例应用【问题探究】1.在电子秤测力时,应变片是如何把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量的?提示:在电子秤中有一个弹簧钢制成的梁形元件,在梁的上下表面各贴有一个应变片,当在梁的自由端施加压力时,梁发生弯曲,上表面拉伸,下表面压缩,根据电阻定律可知,上
3、表面应变片的电阻变大,下表面应变片的电阻变小。而应变片中通过的电流保持不变,所以上表面应变片两端的电压变大,下表面应变片两端的电压变小,传感器把这两个电压的差值输出,这样就把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量。2.试讨论电熨斗中的双金属片传感器的工作原理。提示:双金属片的上部和下部在受热后膨胀情况不同,当温度过高时,双金属片的上部膨胀大,下部膨胀小,双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热;当温度过低时,双金属片恢复原状,使触点接通,接通电源,继续加热。3.什么是感温铁氧体?分析它在电饭锅中起什么作用
4、。提示:电饭锅中应用的温度传感器,其主要元件是感温铁氧体。感温铁氧体是用氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的。它的特点是常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引,但是当温度上升到“居里温度”(约103℃)时,就失去了磁性,不能被磁体吸引了。电饭锅中的温度传感器起限温开关的作用,手动闭合,当感温铁氧体的温度上升到“居里点”(约103℃)时,开关自动断开,且不能自动复位,以此来控制电饭锅中的温度。【探究总结】1.传感器问题的分析思路:物理传感器是将所感受到的物理量(如力、热、光等)转换为便于测量的电学量的器件。我们可以把传感
5、器的应用过程分为三个步骤:(1)信息采集。(2)信息加工、放大、传输。(3)利用所获得的信息执行某种操作。2.分析传感器问题的四点注意:(1)感受量分析:要明确传感器所感受的物理量,如力、热、光、磁、声等。(2)输出信号分析:明确传感器的敏感元件,分析它的输入信号及输出信号,以及输入信号与输出信号间的变化规律。(3)电路结构分析:分析传感器所在的电路结构,在熟悉常用电子元件工作特点的基础上,分析电路输出信号与输入信号间的规律。(4)执行机构工作分析:传感器的应用,不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程,还包含根据所获
6、得的信息控制执行机构进行工作的过程。【拓展延伸】传感器在不同领域中的应用1.生活中的传感器:(1)与温度控制相关的家用电器:电饭煲、电冰箱、微波炉、空调、消毒碗柜等,都用到温度传感器。(2)红外传感器:自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、火灾报警器等。(3)照相机中的光传感器和家用便携式电子秤的压力传感器等。2.农业生产中的传感器:(1)湿度传感器:判断农田的水分蒸发情况,自动供水或停水。(2)温度传感器和湿度传感器可对粮仓内上百个点进行温度和湿度监测,有效地减少了霉变。3.工业生产中的传感器:
7、(1)生产的自动化和半自动化。用机器人、自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统,来代替人完成加工、装配、包装、运输、存储等工作,各种传感器使生产的自动运行保持在最佳状态,以确保生产质量,提高效率和产量,节约原材料等。(2)在数控机床中的位移测量装置,就是利用高精度位移传感器进行位移测量,从而实现对零部件的精密加工。【典例示范】传感器在日常生活中的应用越来越广泛,温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种。某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的。常温下,该温度传感器是闭合的;当温度达到某一设定值时,传感器
8、自动断开,从而切断整个电路。下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中S为电源开关),连接正确的是()【解析】选A。温度传感器和消毒柜串联,传感器闭合时,消毒柜工作,传感器断开时,消毒柜停止工作,与题意相符;温度传感器和消毒柜并联,消毒柜的工作情况与传感器闭合、断开无关,与题意不符;温度传感器和消毒柜并联,消毒柜由开关S控制,与温度传感器无关,与题意
