高考物理复习-传感器及其应用（应用实例）(2).doc

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1、传感器及其应用（应用实例）编稿：张金虎审稿：代洪【学习目标】1．传感器的传感元件是如何将非电学量转化电学量的。　　2．传感器的应用模式：如如何实现信号的放大、转换显示和执行等。（这些内容限于高中水平只要求了解，不要求理解或掌握）【要点梳理】知识点一、温度传感器的应用——电饭锅1．感温铁氧体（1）组成：氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末。（2）特点：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，温度达到约时，失去铁磁性。（3）居里点：又称居里温度，即指。2．电饭锅的结构如图所示：3．电饭锅的工作原理开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢

2、复到图示状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内水保持不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，温度升至居里点时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源从而停止加热。要点诠释：如果用电饭锅烧水，在水沸腾后因为水温保持在，故不能自动断电，只有水烧干后，温度升高到才能自动断电。知识点二、温度传感器的应用——测温仪1．常见测温元件：热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等。2．温度传感器测温仪的优点：可以远距离读取温度的数值，因为温度信号变成电信号后可以远距离传输。知

3、识点三、光传感器的应用1．机械式鼠标：其内部组成如图所示，包括滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管（光传感器）。工作原理：鼠标器移动时，滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动，红外接收管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，计算机分别统计两个方向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。2．火灾报警器如图所示为利用烟雾对光的散射来工作的一种火灾报警器。带孔的罩子内装有发光二极管、光电三极管和不透明的挡板。平时，光电三极管收不到发出的光，呈现高电阻状态。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

4、接的电路检测出这种变化，就会发出警报。要点诠释：常见的光传感器：光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管等。知识点四、常见传感器的应用实例1．生活中的传感器（1）与温度控制相关的家用电器：电饭煲、电冰箱、微波炉、空调、消毒碗柜等，都用到温度传感器。（2）红外传感器：自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等。（3）照相机中的光传感器和家用便携式电子秤的压力传感器。2．农业生产中的传感器（1）湿度传感器：判断农田的水分蒸发情况，自动供水或停水。（2）温度传感器和湿度传感器，可对上百个点进行温度和湿度监测。由于有了十分先进可

5、靠的测试技术，有效地减少了霉变现象。3．工业生产中的传感器（1）生产的自动化和半自动化。用机器人、自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统，代替人完成加工、装配、包装、运输、存储等工作。各种传感器使生产的自动运行保持在最佳状态，以确保产品质量，提高效率和产量，节约原材料等。（2）在数控机床中的位移测量装置，就是利用高精度位移传感器进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工。4．飞向太空的传感器在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多，在运载火箭、载人飞船中，都应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用。这些传感器对控制航天器的姿态、接收和

6、发送信息、收集太空数据等都有重要作用。在载人飞船中还使用一类测量航天员各种生理状况的生理传感器，如测量血压、心电图、体温等。知识点五、光控开关1．斯密特触发器当输入端电压逐渐上升到某一个值（）时，输出端会突然突然从高电平跳到低电平（），当输入端电压下降到另一个值（）时，输出端会从低电平跳到高电平（）。2．工作原理对于如图所示的光控电路：白天，光强度较大，光敏电阻电阻值较小，加在斯密特触发器端的电压较低，则输出端输出高电压，发光二极管不导通；当天色暗到一定程度时，的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端的电压上升到某个值（），输出端突然从高电平跳到低

7、电平，则发光二极管导通发光（相当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的。要点诠释：要想在天更暗时路灯才会照亮，应该把的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端电压达到某个值（如），就需要的阻值达到更大，即天色更暗。3．课本图乙电路分析由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯模仿路灯，就要使用继电器来启闭供电电路，如图所示。灯泡可用“”的，继电器可以使用型微型继电器以便能够插在实验板上。图中为继电器，工作电压为，为它的常开触点。要点诠释：（1）二极管具有单向导电性，在电路中不能反接，否则电磁继电器将不能正常工作。（2）图中与是

8、相互联系的整体。（3）在控制电路中之所以并联一只二极管，是为了防止电磁继电器释放衔铁时线圈中的自感电动势损坏集成电路。二极