资源描述：
《（江苏专用版）2020版高考物理总复习第十章第3讲传感器课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第3讲 传感器基础过关知识梳理1.传感器:有这样一类元件,能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并把它们按照一定的规律转化为电压、电流等①电学量,或转化为电路的②通断。2.光敏电阻:光敏电阻是把光照强弱这个光学量转换为电阻这一电学量的元件。通常是由硫化镉等③半导体材料制成,其特点是光照变强,电阻④变小。3.金属热电阻和热敏电阻:金属热电阻是由铂、铜等金属材料制成,其特点是温度升高,电阻⑤变大;热敏电阻是由半导体材料制成,其特点是温度升高,电阻⑥变小。它们都能够把温度这个热学量转化为电阻这个电学量。4.霍尔元件:通常是由半导体元件制成,其产生的霍尔电压UH=
2、k。霍尔元件能把⑦磁感应强度这一磁学量转换为电压这个电学量。5.力传感器:典型的应用是电子秤,其中的主要元件为⑧应变片,它的作用是将⑨物体形变这一力学量转化为⑩电压这一电学量。6.温度传感器:典型的应用是日光灯启动器和电熨斗,其中的主要元件为双金属片。日光灯启动器中的双金属片,其外层材料的热膨胀系数小于内层材料的热膨胀系数。电熨斗的工作原理(如图):双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层,常温下,弹性铜片和双金属片触点是接触的,通电后,电热丝发热,当温度升高到某一值时,双金属片上层的金属受热膨胀,形变量大于下层金属,双金属片向下弯曲,使触点分离,切断电路;随着温度的降低
3、,当降到某一温度时,双金属片收缩恢复原状,两触点又接触,接通电路。调温旋钮下压弹性铜片,可使触点分离的温度升高;上提弹性铜片,可降低触点的分离温度,从而实现了调温控制。7.感温铁氧体:也叫感温磁体。常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引,当温度上升到约103℃时,就失去铁磁性,不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。8.电饭锅:结构图如图所示。其工作过程:开始煮饭时压下开关按钮,由于常温下感温铁氧体具有磁性,永磁体将吸引感温磁体,因此手松开后这个按钮不会恢复到图示位置,则触点接触,电路接通,这时电饭锅处于加热状态。当水沸腾时,水的温度保持沸
4、点不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热。当饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度上升,当温度超过103℃时,感温磁铁失去铁磁性,由于弹簧的作用,按钮开关将恢复到如图所示的位置,切断电源,从而停止加热。9.光传感器:光传感器是将光信号转化为电信号的装置,实际应用有鼠标器和火灾报警器等。烟雾式火灾报警器是利用烟雾对光的散射来工作的。罩内装有发光二极管、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管收不到发光二极管发出的光,呈高电阻状态。当烟雾进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射到光电三极管上,其电阻变小,与传感器连接的电路检测出这种变化,就会发出警报。1.(2017泰州中学
5、质检)关于传感器,下列说法中正确的是(B)A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断C.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量D.光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大基础自测解析话筒是一种常用的声传感器,其作用是将声信号转换为电信号,故A项错误;双金属片传感器在电路中相当于开关,可以控制电路的通断,故B项正确;霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量,故C项错误;光敏电阻在光照射下其电阻会变小,D项错误。2.(多选)传感器已经广泛应用于我
6、们的生活,为我们带来了方便。下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有(AC)A.双金属片B.应变片C.感温铁氧体D.干簧管3.(多选)下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是(BD)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,反之则变小C.传感器输出的是应变片的电压D.外力越大,输出的电压差值也越大解析应变片是由半导体材料制成的。电阻R=ρ,应变片拉伸,l变大,R变大;应变片压缩,l变小,R变小,传感器输出的是上下应变片的电压差;外力越大,输出的电压差值也越大。考点一热敏电阻的特征考点二霍尔电压UH的公式推导考点突破考点三电容式传感器的分类
7、考点四应变片和双金属片的区别考点一 热敏电阻的特征热敏电阻是用半导体材料制成的,一般分为正温度系数热敏电阻(简称PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC),区别在于正温度系数热敏电阻阻值随温度的升高而变大,负温度系数热敏电阻阻值随温度的升高而变小。高中重点掌握的是负温度系数热敏电阻,如果题目没有特殊说明,一般认为是负温度系数热敏电阻。其电阻随温度变化的曲线如图所示。例1(2018连云港模拟)温度传感器广泛应用于家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图,已知电源的电动势E=9.0V,内阻不计;G为灵
