传感器的简单应用

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1、高三总复习人教版··物理实验十一 传感器的简单应用实验十一 传感器的简单应用高三总复习人教版··物理知识点一  传感器的工作原理——知识回顾——1.传感器的定义:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并且能够把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量.高三总复习人教版··物理2.传感器的原理:传感器感受到的通常是非电学量,如压力、温度、位移、浓度、速度等,而它输出的通常是电学量,如电压值、电流值、电荷量等,这些输出信号非常微弱,通常经过放大后再送给控制系统产生各种控制动作.传感器的原理也可以用下图表示:高三总复习人

2、教版··物理3.传感器的分类:目前对传感器尚无一个统一的分类方法,常用的分类方法有两个:(1)按输入量分类,如输入量分别为温度、压力、位移、速度、加速度等非电学量时,相应的传感器称为温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器.(2)按传感器的工作原理分类,可分为电阻传感器、电容传感器、电感传感器、电压传感器、霍尔传感器、光电传感器、光栅传感器等.高三总复习人教版··物理4.传感器的元件:制作传感器时经常使用的元件有光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、霍尔元件等.高三总复习人教版··物理——基础自测—— 关于传感器的下

3、列说法正确的是()A.所有传感器的材料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.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号D.以上说法均不正确高三总复习人教版··物理解析:半导体材料可以制成传感器,其他材料也可以制成传感器,如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计,所以A错,B正确;传感器不但能感知电压的变化,还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量,所以C错.答案:B高三总复习人教版··物理知识点二  传感器的应用——知识回顾——1.力传感器的应用,如电子秤.2.声传感器的应用,如话筒.3.温度传感器的应用,如电熨斗、电

4、饭锅、测温仪.4.光传感器的应用,如火灾报警器、自动计数器、机械式鼠标.高三总复习人教版··物理——要点深化——1.角度的电容式传感器:原理是当旋转动片时,电容器两个彼此绝缘的金属板的正对面积发生变化,从而引起电容发生变化.如图1甲所示.图1高三总复习人教版··物理2.液体的电容式传感器:原理是导电液体相当于电容器的一个极板,当液体的浓度发生变化时,相当于两个极板的正对面积发生变化,从而电容发生变化.如图乙所示.3.位移的电容式传感器:原理是当电解质板插入两金属极板间不同的距离时,随着电解质板位移的变化,电容随之变化.如图丙所示.

5、4.压力的电容式传感器:原理是当作用在一个电极上的压力改变时,金属片的形状发生变化,两金属板的距离发生变化,电容随之改变.如图丁所示.高三总复习人教版··物理——基础自测—— 如图2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使电容值增大时,则导电液体的深度h变化为()A.h增大B.h减小C.h不变D.无法确定图2高三总复习人教版··物理解析:由题意知,导线芯和导电液体构成电容器的两极,类似于平行板电容器的两极.当液面高度

6、发生变化时相当于两极正对面积发生变化,自然就会引起电容的变化.与平行板电容器类比可得,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.答案:A高三总复习人教版··物理知识点三  传感器的应用实验——知识回顾——1.实验目的:(1)体会传感器在实际中的应用(2)了解斯密特触发器的工作特点,能够分析光控电路和温控电路的工作原理.高三总复习人教版··物理2.实验原理:(一)光控开关(如图3所示):白天,光强度较大,光敏电阻RG电阻值较小,加在斯密特触发器A端的电压较低,则输出端Y输出高电平,发光二极管LED不导通

7、;当天色暗到一定程度时,R的阻值增大到一G定值,斯密特触发器的输入端A的电压上升到某个值(1.6V),输出端Y突然从高电平跳到低电平,则发光二极管LED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.R的阻值1调高,路灯会在更暗时亮.高三总复习人教版··物理图3图4高三总复习人教版··物理(二)温度报警器(如图4所示):常温下,调整R的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平,1则输出端Y处于高电平,无电流通过峰鸣器,蜂鸣器不发声;当温度升高时,热敏电阻R阻值减小,斯密特触发器输入端A电势升高,当达到T某

8、一值(高电平),其输出端由高电平跳到低电平,蜂鸣器通电,从而发出报警声.R的阻值越小,则报警温度越高.1高三总复习人教版··物理3.实验器材:斯密特触发器、光敏电阻、发光二极管(LED)、可变电阻、定值电阻、热敏电阻、蜂鸣器、集成电路实验板.高三总

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