2016-2017学年人教版选修3-2传感器及其工作原理学案

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1、第六章传感器1传感器及其工作原理O基础初探◊［先填空］1.传感器：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断的元件.2.非电学量转换为电学量的意义：把非电学量传换为电学量，可以方便地进行测量、传输、处理和控制.［再判断］1.传感器是一种把非电学量的变化转化为电学量的变化的元件.（丁）2.传感器一定是把非电学量的变化转化为电路的通断.（X）3.干簧管是作为非电控元件以实现自动控制的.（J）［后思考］有一种电水壶为了防止烧干后引起事故，在水壶上安装了传感器，当壶小的

2、水减少到一定程度时，就会口动断电，这种水壶上安装了什么样的传感器？【提示】这种水壶上安装了压力传感器，当水壶中的水减少到一定程度时,压力减小，压力传感器使电路断开，起保护作用・◊核心突破◊［合作探讨］在现代的工农业生产和FI常生活中大量的应用了传感器，给我们的生产和生活带來了极大的方便.探讨1：传感器是起什么作用的元件？【提示】传感器是一种将非电学量转换为电学量的元件・探讨2：夜晚，楼道里漆黑一片.但随着我们的脚步声响，楼道的灯亮了，身后的灯则依次熄灭.这其屮的奥妙是什么？【提示】在电路中安装了一种能将声、光信号转换为电信号的传感器——

3、声光延时开关・［核心点击］1.传感器的组成一般是由敏感元件，转换元件和转换电路组成，有时述需要有辅助电源.2.传感器的原理传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、光、声、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的大多是电学量，如电压、电流、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，一般要经过放大处理后，再通过控制系统产生各种控制动作.3.传感器的工作流程非电学量—A敏感元件―►转换器件—►转换电路—►电学量4.各组成部分的作用(1)敏感元件：相当于人的感觉器官，是传感器的核心部分，是利用材料的某种敏感效应(如热敏、光敏、压敏、力敏、湿敏等)制成

4、的.(2)转换元件：传感器中能将墩感元件输出的、与被测物理量成一定关系的非电信号转换成电信号的电子元件.(1)转换电路：将转换元件输出的不易测量的非电学量(如力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等)转换成易于测量的电学量(如电压、电流、电阻等).◊题组冲关◊1.关于传感器工作的一般流程，下列说法屮正确的是（）A.非电学量一敏感元件一转换电路一电学量一转换元件B.电学量一墩感元件一转换电路一转换元件一非电学量C・非电学量一敏感元件一转换元件一转换电路一电学量D.非电学量一转换电路一转换元件一敏感元件一电学量【解析】传感器工作的一般流程为（被

5、）（感知,然后通过）非电学量*敏感元件*转换元件（转换成电信号,再通过）（将此信号转换成易于传输或测量的）>转换电路>电学量,因此A、B、D错，C正确・【答案】C2.已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大.为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图6-1-1所示的电路，电源的电动势E和内阻尸不变，在没有磁场吋调节变阻器使电灯L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区.贝％）H'®——（8^——R磁敏电阻图6-1-1A.电灯L变暗B.电灯L亮度不变C.电流表的示数增大D.电流表的示数减小【解析】

6、探测装置从无磁场区进入强磁场区，磁敏电阻阻值变大，则闭合F电路的总电阻R总变大，由闭合电路欧姆定律知，电路中的电流1=—减小，电K息流表的示数减小,故选项C错误、选项D正确；由U灯二E•"可知U灯变大，电灯L变亮，故选项A、B错误・【答案】D1.传感器可以进行信息采集并把采集到的信息转换为易于控制的量，其工作过程可能是（）A・将力学量（如形变量）转换成磁学量A.将电学量转换成热学量B.将光学量转换成电学量C.将电学量转换成力学量【解析】传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等

7、电学量或转换为控制电路的通断的一类元件,故只有C项正确・【答案】C传感器问题的分析思路1.明确传感器的类型，了解传感器的工作原理・2・确定传感器中的什么量变化时可以引起电学量的变化.3.根据电学量的变化确定相关物理量的变化・EBZTL对敏感元件的认识o基础初探◊［先填空］1.光敏电阻(1)特点：光照越强，电阻越小.(2)原因：无光照时，载流了极尘，导电性能W；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好.(3)作用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.2.热敏电阻和金属热电阻热敏电阻金属热电阻特点电阻率随温度升高而减小电阻率随温度升高而

8、增大制作材料半导体金屈优点灵敏度好化学稳定性好，测量范围大作用将温度这个热学量转换为电阻这个电学量3.霍尔元件(1)构造很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N.(2)霍尔电压如图6-1-2所示，