浅谈物理趣味实验

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3、验0引言随着我国改革开放的不断发展和深入，信息技术高速发展，电子计算机广泛应用，电子设备水平不断提高以及功能不断加强的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制，民用机器，产业机器，信息通信设备及汽车相关设备中发挥着越来越重要的作用。已成为21世纪人们在高新技术发展方向争夺的一个制高点，使人们能尽情享受现代文明所带来的快乐。1什么是传感器动物与人都有传感器（触觉、视觉、听觉、嗅觉、味觉等）；在自动控制中；传感器是将非电磁物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照强度等）转化成易于测量、传输、处理的物理量（如电压、电流、电阻、电容等）的一种元件。非电物理量→

4、传感器→电学量它是感知获取和检测信息的窗口，是自动控制设备中不可缺少的元件，自动控制系统要获取的信息都要通过传感器将其转化为容易传输和处理的电信号。2常见传感器物理新教材中，电学部分更贴近了实际生活，如电容式传感器，平行板电容器的电容C跟介电常数ε成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比，用公式表示为C=εs/（4πkd）（式中k为静电力恒量）由此可知，当电容器的某个因素发生变化时，它的电容值随之变化，电路中与电容有关的其他电学量也发生了相应的变化，如电阻式传感器，导体与温度的关系，与光照强度的关系，利用半导体材料制造了热敏电阻和光敏电阻。5洗衣机外桶液面水位

5、继电器橡胶膜片H控制水位开关而贴近生活的传感器更是举不胜举，如本人前段时间对自已家里的金鱼牌全自动洗衣机修理过程中观察得到的，水压传感器。我们知道全自动洗衣机有一个水位开关，它是一个压力开关。水位开关的工作原理是利用开关内的空气室里的空气随着水位上升所增加的压力，使开关动作，关闭水阀。在排水时，随着水位下降，空气室内的压力随之下降，开关回复到初始位置。而比如，现代的汽车上有各种各样的传感器。在20世纪60年代，汽车上仅有机油压力传感器，油量传感器和水温传感器，它们与仪表或指示灯连接。进入20世纪70年代，为了治理排放，又增加了一些传感器来帮助控制汽车的动力系统，因为同期

6、出现的催化转化器，电子点火和燃油喷射装置需要这些传感器来控制排放。20世纪80年代，防死制动装置和气囊提高了汽车安全性，今天，传感器已是无处不在，在动力系统中，有测定各种流体温度和压力（如进气温度，气道压力，冷却水温和燃油喷射压力等）的传感器；有确定各部分速度和位置的传感器（如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴、变速器的角度和速度、排气再循环阀的位置等）；还有用于测量发动机负荷、爆震、断火及废气中含氧量的传感器；确定座椅位置的传感器；在防抱死制动系统和悬架控制装置中测定车轮转速、路面高差和轮胎气压的传感器；保护前排乘员位置、体重等传感器来保证其及时和准确工作，面对制造商提供

7、的侧置、顶置式气囊以及更精巧的侧置头部气囊。还要增加传感器，随着研究人员用防撞传感器（测距雷达成或其他测距传感器）来判断和控制汽车的侧向加速度，每个车轮的瞬时速度及时所需的转矩，使制动系统成为汽车稳定性控制系统的一个组成部分。5又如本人近期在钱江晚报中发现一篇文章《路灯为啥不早点亮》，本文提到了杭州路灯根据天气变化的控制情况。据了解，现在路灯管理所监控中心的上方装了一个光电传感器，它可以根据接收到天空光线明暗度（光通量），调整路灯的开关时间。天空达到一定暗度之后，路灯会直接亮起来；达到一定亮度之后，路灯自动熄灭。这种视天气情况做随机调整的