教科版高中物理选修3-2课件：3.1 传感器.ppt

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1、高中物理·选修3-2·教科版第三章传感器第一讲　传感器目标定位传感器及其工作原理2掌握制作传感器的常用元件的特性及应用1理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向.1理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向.1知道什么是传感器，理解传感器工作原理预习导学一、电学量电信息传感器及其工作原理敏感处理进行放大干扰信号电信号电学量(如电压、电流和频率等)二、非电信息物理效应抗体激素减小增大磁场大于小于分开由磁场控制的开关课堂讲义一、传感器对信号的转化1．传感器的原理传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、

2、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，一般要经过放大等处理后，再通过控制系统产生各种控制动作．2．在分析传感器时要明确(1)核心元件是什么；(2)是怎样将非电学量转化为电学量的；(3)是如何显示的或如何控制开关的．传感器及其工作原理课堂讲义传感器及其工作原理例1如图所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液构成电容器的两极．把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化情况为()A．

3、h增大B．h减小C．h不变D．无法确定导电液体深度h增大时导线芯和导电液体正对面积增大电容器的电容值变大．课堂讲义传感器及其工作原理例2卡拉OK用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片振动时，就将声音信号转换为电信号，下列说法正确的是()A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势膜片后的金属线圈就跟着振动穿过线圈的磁通量发生

4、改变，产生感应电流声音信号转变为电信号课堂讲义二、热敏电阻的特点1．热敏电阻的特点热敏电阻的电阻率随温度升高而减小并且变化灵敏传感器及其工作原理2．热敏电阻的用途(1)利用电阻的温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿．(2)利用非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用．(3)利用不同介质中热耗散特征的差异测量流量、流速、液面、热导、真空度等．(4)利用热惯性作为时间延迟器．课堂讲义例3在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用，

5、其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件．某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图所示装置．向杯内加入冷水，温度计的示数为20℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1.然后向杯内加入热水，温度计的示数为60℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是()A．应选用电流挡，温度升高换用大量程测量B．应选用电流挡，温度升高换用小量程测量C．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡D．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡没电源不能用电流挡指针偏转角度较大说明阻值变小换用倍率小的挡传

6、感器及其工作原理课堂讲义传感器及其工作原理例4如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时()A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱电阻R2增大，电流表读数减小R1两端电压减小灯L电压增大，灯泡亮度变强对点练习传感器对信号的转化传感器及其工作原理1．关于传感器，下列说法正确的是()A．所有传感器都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．干簧管是一种能够感知电场的传感器D．传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的感知磁场对点练习传感器对信

7、号的转化传感器及其工作原理2．如图所示是变隙电感式压力传感器的结构图．它由膜盒、铁芯、衔铁及线圈等组成，衔铁与膜盒的上端连在一起．根据变隙电感式压力传感器的结构图分析其工作原理当压力进入膜盒时膜盒顶端位移与压力F成正比衔铁移动使气隙发生变化电流也发生相应变化电流数值反映被测压力大小对点练习传感器对信号的转化传感器及其工作原理3．如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是变暗，发生这一现象的主要原因是()A．小灯泡的电阻发生了变化B．小灯泡灯丝

8、的电阻率随温度发生了变化C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化D．电源的电压随温度发生了变化电阻丝的电阻率随温度的升高而增大对点练习热敏电阻的特性4.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是()A．如果R为金属热电