江苏专版2019年高考物理总复习第45讲传感器及其工作原理讲义

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1、第45讲　传感器及其工作原理考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求传感器的工作原理及其应用Ⅰ知识整合1．传感器一般概念　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1)传感器：指这样一类元件，能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等________量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等________量，或转换为电路的________．(2)常见的传感器有：________________、________________、________________、力传感器等．2．常见传感器元

2、件及其特点(1)光敏电阻：通常是由硫化镉等__________制成，其特点是光照变强，电阻__________．光敏电阻是把__________这个光学量转换为__________这一电学量的元件．它就像人的眼睛，可以看到光线的强弱．(2)金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻是由铂、铜等________制成，其特点是温度升高，电阻________；热敏电阻由半导体材料制成，其特点是温度升高，电阻________．它们都能把________这个热学量转换为________这个电学量．与热敏电阻相比，金属

3、热电阻的________好，测温范围________，但________较差．(3)霍尔元件：通常是由半导体材料制成，能够把__________________这个磁学量转换为________这个电学量．(4)应变片：通常用于力传感器(如：电子秤)，它的作用是将________这一力学量转化为________这一电学量．(5)双金属片：利用两层不同金属的热膨胀系数______，实现电路的________．通常用于日光灯启动器和电熨斗．(6)感温铁氧体：也叫感温磁体．常温下具有________，能够

4、被磁体吸引，当温度上升到约103℃时，就________________________，不能被磁体吸引了，通常用于电饭锅，实现电路的________．(7)电容式传感器：把________、________、面积等非电学量转化为________这一电学量．电容式传感器一般分三类：①变极距式；②变面积式；③变介质式．方法技巧考点1　传感器的工作原理传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如位移、速度、力、温度、湿度、流量、声强、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

5、等电学量，或转换为电路的通断．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、处理和自动控制了．【典型例题1】　热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中，如图所示为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图．由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响应更________(选填“敏感”或“不敏感”)．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【典型例题2】　(多选)计算机光驱的主要部分是激光头，它可

6、以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息．光敏电阻自动计数器的示意图如图所示，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是(　　)A．当有光照射R1时，处理系统获得低电压B．当有光照射R1时，处理系统获得高电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次【典型例题3】　传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家

7、庭生活等各种领域．如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极板间距离而引起电容变化的是(　　)【典型例题4】　(多选)关于电子秤中应变式力传感器，下列说法中正确的是(　　)A．应变片是由导体材料制成的B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大，反之电阻变小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考点2　传感器在控制电路中的应用传感器常与动态电路及控制电路问题结合，工作过程如图：【典型例题5】　(多选)如图所示的火警报警装置，R1为热敏电阻，若温度升高，则R1的阻值会急

8、剧减小，从而引起电铃电压的增加，当电铃电压达到一定值时，电铃会响．下列说法中正确的是(　　)A．要使报警的临界温度升高，可以适当增大电源的电动势B．要使报警的临界温度降低，可以适当增大电源的电动势C．要使报警的临界温度升高，可以把R2的滑片P适当向下移D．要使报警的临界温度降低，可以把R2的滑片P适当向下移【典型例题6】　传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应