高考物理复习-传感器及其应用(2).doc

《高考物理复习-传感器及其应用(2).doc》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、物理总复习：传感器及其应用编稿：李传安审稿：张金虎【考纲要求】1、知道常用的几种传感器2、理解常用的几种传感器的基本工作原理3、知道求解传感器问题的思路4、知道传感器的一般应用模式5、知道简单的逻辑电路【知识网络】【考点梳理】考点一、传感器要点诠释：1、传感器传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、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、电流等电学量，或转换为电路的通断，把非电学量转换成电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。2、制作传感器的敏感元件　　（1）光敏电阻　　光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着

2、光照的增强，载流子增多，导电性变好。光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。　　（2）热敏电阻和金属热电阻　　①热敏电阻：指用半导体材料制成，其阻值随温度变化发生明显变化的电阻。如图为某热敏电阻的阻值——温度特性曲线。　　②金属热电阻：有些金属的电阻率随温度的升高而增加，这样的电阻也可以制作温度传感器。　　热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换成电学量（电阻），但热敏电阻的灵敏度较好。　　热敏电阻的阻值随温度的升高不一定减小，对正温度系数的热敏电阻（PTC）其阻值随温度的升高而增大，而负温度系数的热敏电阻其阻值随温度的升高而减小。　　（3）电容式位移传感器　　能够

3、把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量。　　（4）霍尔元件　　把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量，产生的电压称为霍尔电压，式中的d为薄片的厚度，k为霍尔系数，与薄片的材料有关。3、关于传感器的分类序号分类方法传感器的种类说明1按输入量分类位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等传感器以被测物理量命名2按工作原理分类应变式、电容式、电感式、热电式、电压式传感器以工作原理命名3按物理现象分类结构型传感器传感器依赖其结构参数的变化实现信息转换特性型传感器传感器依赖其敏感元件物理特征的变化实现信息转换4按能量关系分类能量转换型传感器传感器直接将被测量的能量转换为输出的能量能量

4、控制型传感器由外部供给传感器能量，而由被测量来控制输出的能量5按输出信号分类模拟式传感器输出为模拟量数字式传感器输出为数字量4、如何求解传感器问题　　传感器问题具有涉及的知识点多、综合性强、能力要求高等特点，而传感器的形式又多种多样，有的原理甚至较难理解。但不管怎样，搞清传感器的工作原理及过程是求解问题的关键。因此，求解时必须结合题目提供的所有信息，认真分析传感器所在的电路结构，这样才能对题目的要求作出解释或回答。另外，平时多应注意实际生产、生活中的一些实例，多一些思考，多动一下手，多查一下资料，开阔自己的视野，丰富自己的经验，做到学以致用、活学活用的目的。5、传感器的一般应用模式　　

5、传感器是将所感受到的物理量（如力、热、光等）转换成便于测量的量（一般是电学量）的一类元件。其工作过程是：通过对某一物理量敏感的元件，将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量，一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，如图所示。　　　例如，许多食品加工设备（如电烤箱）都要控制在一定的温度范围内工作，可使食品味道鲜美且不失养分，如图所示的控制电路，开始工作时，温度较低，阻值较小，继电器吸合，A与C接通，电热丝L通电加热，达到一定温度时，电阻增大，继电器放开，A与B接通，灯亮铃响，停止加热，温度降低到某一值时，继电器又吸合，A与C接通，又开始加热……如此反复，维持在一定的温度范围（

6、～）内。　　空调、电冰箱就是利用这一原理维持在一定温度范围内的。　　再例如，如图所示是利用光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是光电传感器——光敏电阻。　　当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的信号时，光敏电阻的电阻变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理，就会自动将其转化为相应的数字，实现自动计数的功能。考点二、传感器的应用要点诠释：1、力传感器的应用——电子秤　　（1）力传感器　　我们经常见到的电子秤所使用的测力装置

7、是力传感器，常用的一种力传感器是由金属架和应变片组成的，应变片是一种敏感元件，现在大多用半导体材料制成。　　（2）工作原理　　如图所示，弹性钢制成的梁形元件上、下表面各贴一个应变片，在梁的自由端施加F，则梁发生弯曲，上表面拉伸而使电阻增大，下表面压缩而使电阻减小，如果让应变片中通过的电流保持恒定，那么上、下应变片两端产生了一个电压差，传感器把这个电压差值输出，外力越大，输出的电压差值也就越大。2、声传感器的应用――话筒　　（1）话筒　　话筒是一