山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件：103传感器

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1、10.3传感器的原理及应用zxxk高三总复习选修3-2传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如位移、速度、力、磁感应强度、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、电阻、电容等电学量，或转换为电路的通断的元器件一、传感器的概念把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了．非电学量电学量传感器光敏电阻能够把光照强弱这个非电学量转换为电阻这个电学量．Zx````xk二、常用传感器元器件工作原理1．光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子少，导电性能差；随着光照的增强，载流

2、子增多，导电性变好例1.如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（）A．电压表的示数增大B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大ABC<1>金属热电阻：规律：电阻随温度的升高而增大。<2>热敏电阻（半导体）：规律：电阻随温度的升高而减小。与热敏电阻相比，金属热电阻化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度不高2、热敏电阻金属的电阻率随温度的升高而增大，用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量121.金属导线；2.热敏电阻电阻——温

3、度特性图线RTSi++++++++Si++++++Si++++++Si++++++Si++++++Si++++Si++++Si++++Si++++++Si++++Si++++Si++++--------------------------------------------------------------Si++++++++Si++++++Si++++++Si++++++Si++++++Si++++Si++++Si++++Si++++++Si++++Si++++Si++++-------------------------------

4、-------------------------------Si++++++++Si++++++Si++++++Si++++++Si++++++Si++++Si++++Si++++Si++++++Si++++Si++++Si++++--------------------------------------------------------------例2：如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电

5、压U的变化情况是（）z```xxkA.I变大，U变大B.I变小，U变小C.I变小，U变大D.I变大，U变小R1R2R3AabErB霍尔电压一个霍尔元件的d、k为定值，再保持I恒定，则UH的变化就与B成正比。Z````xxk磁感应强度→电压NMFBEIUH——FBFEFB=FEdL3、霍尔元件力———电阻变化———电压4、力电传感器的应用——电子秤原理分析：U1U2应变片是一种敏感元件，现多由半导体元件制成。自由端施力F，上表面拉伸，电阻变大，两端电压大。下表面压缩，电阻变小，两端电压变小。力F越大，输出电压差越大。例3：关于电子秤中应变式

6、力传感器的说法:正确的是A.应变片是由多用半导体材料制成B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小C.传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大，输出的电压差值也越大（ABD）普通干簧管有两个簧片，是用有弹性的软磁性材料制成的，它们密封在玻璃管中，成为一组常开型触点．管中充入惰性气体来防止触点被氧化．干簧管将磁场的变化转换成电路的通断5．干簧管当磁体靠近(按一定方位)干簧管时，两个簧片被磁化而接通双金属片巧妙地利用了不同金属热膨胀的差异．把膨胀系数不同的两种金属片黏合在一起，常温下是直的，当加热时，由于两种金属的膨胀程度不同，双金属片

7、就会向膨胀程度小的金属片那一侧弯曲．6．双金属片：铜的膨胀系数大于铁6、双金属片温度传感器的作用：控制电路的通断.温度传感器的应用——电熨斗常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热．温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用．熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制在不同温度的目的．7

8、．感温铁氧体(1)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.(2)常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。温度达到约103℃时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。(3)使感温铁氧体失去铁磁性的