人教版 高二物理 选修3-2 6.1传感器及其工作原理(共39张PPT).pptx

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1、柘城二高高一物理备课组,规范习惯夯实双基,练出思维考出成绩,柘城县第二高级中学,原理：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用,磁信号,电路的通断,一种防盗门报警电路,干簧管,传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、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成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。,非电学量电学量,3、特点（优点）：,易测量、易传输、易处理、易控制,2、传感器的作用：,1.传感器的定义：,一、传感器的概念,（1）光敏电阻由什么物质制成？它的电阻率与什么有关？（2）光敏电阻受到光照时会发生什么变化？（3）光敏电阻能够将什么量

2、转化为什么量？,特性：光敏电阻对光敏感。当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。,1、光敏电阻,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。,硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子也增多，导电性变好,二、敏感元件,（1）半导体材料与金属导体的导电性能随温度的变化有什么不同？（2）热敏电阻和金属热电阻各有哪些优缺点？（3）热敏电阻和金属热电阻能够将什么量转化为什么量？,2、热敏电阻和金属热电阻,热敏电阻,特性：热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_,减小,实验观察：把热敏电阻放入热水中，随着温度的升高，电阻如

3、何变化？,（1）热敏电阻,金属热电阻,铂电阻,规律：电阻随温度的升高而增大。,优缺点：热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小；金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度较差。,（2）金属热电阻,（1）什么是霍尔元件？（2）什么是霍尔电压？霍尔电压的计算公式是什么？（3）霍尔元件的作用是什么？,3、霍尔元件,在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作4个电极，就成了一个霍尔元件。,当电场力增大到与洛伦兹力相等时，内外侧端面间就形成一个稳定的电场，此时两端面形成一个稳定的电压UH。这种现象称为霍尔效应，这个电压叫做霍尔电压,霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量

4、,电容式位移传感器把力学量（位移）转换为电学量（电容）.,1、传感器：,2）原理：,2、敏感元件：（1）光敏电阻（光电传感器）（2）热敏电阻（温度传感器）（3）霍尔元件（磁传感器）（4）电容器（位移传感器）,非电学量,敏感元件,转换电路,电学量,非电学量电学量,1）概念：,转换为,小结,如图所示，将多用电表的选择开关置于电阻挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央若用不透光的黑纸将Rt包裹起来，表针将向_(选填“左”或“右”)转动；若用手电筒光照射Rt，表针将向_(选填“左”或“右”)转动,练一练1：,左,右,AB中可能接了定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三

5、只元件中的一个。1、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是_2、用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是_3、先置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化；再用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是_,热敏电阻,定值电阻,光敏电阻,练一练2：,如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽度为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？,下表面,练一练3：,传感器是一种采集信号的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压

6、力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么（）A当F向上压膜片电极时，电容将减小B当F向上压膜片电极时，电容将增大C若电流计有示数，则压力F发生变化D若电流计有示数，则压力F不发生变化,BC,练一练4：,1.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是（）A当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D信号处理系统每获得一次高电压就计数一次,BD,迁移运用,2、如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，当温度降低时，电阻变大，L为小灯泡，当温度降低时()AR1两端的电压增大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,C,3、如图所示，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（）A电压表的示数增大BR2中电流减小C小灯泡变亮D电路的路端电压增大,ABC,