第3章 章末整合提升-2020年【导学教程】高中同步学习讲义物理（教科版，选修3-2） (共16张PPT)

第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 章末整合提升 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 1．传感器所感受的物理量 传感器感受的通常是非电学量的量，如力、热、光、磁等物理量．另外还有位移、浓度、速度、酸碱度、物质的成分等非电学量． 专题一　传感器的原理 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 2．转换电路把电学信号转换为易于测量的电学量 通过转换元件把敏感元件“感知”的非电学量转换为电学量，并通过转换电路把电学信号转换为便于处理、显示、记录或控制的量． 3．传感器的作用 传感器是能将被测的非电学量转换成各种易于测量的电信号． 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 4．常见传感器的敏感元件及其特性 (1)利用物理性质的常用敏感元件 物理量 敏感元件 力学量 半导体压敏电阻、金属应变电阻、驻极式话筒． 热学量 热敏电阻、双金属片控温件． 光学量 光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电探测器、CCD(电荷耦合器件)探测器、红外探测器． 磁学量 磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三极管. 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) (2)几种敏感元件的特性 ①光敏电阻 光敏电阻由金属硫化物等半导体材料制成，其电阻率对光非常敏感，光照增强时电阻率明显减小． ②热敏电阻 a．热敏电阻也是由半导体材料制成的，其电阻率对温度非常敏感． 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) b．热敏电阻分为正温度系数热敏电阻(PTC热敏电阻，其电阻随温度升高而增大)和负温度系数热敏电阻(NTC热敏电阻，其阻值随温度升高而减小)． ③电容 平行板电容器的电容与极板面积，极板间距及电介质材料有关，电容器可以感知引起电容变化的任一外界信息，并将其转化为电容变化，例如，当极板受力时会改变极板间距，从而引起电容变化． 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 图3－1 【例1】　如图3－1所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．发生火灾时，下列说法正确的是 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报 B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报 C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报 D．以上说法均不正确 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 【解析】　由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在光电三极管上使其电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对． 【答案】　C 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 1．自动控制 传感器感受到的是非电学量，而输出的通常是电学量，如电压、电流等，因此往往与电子元件一起构成电路．所以注意电路分析，特别是各种敏感元件特性及各种常用电子元件的工作特点，要牢记，并针对具体问题灵活处理．传感器的输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作．继电器工作时，启闭工作电路，在控制电路中有重要的作用． 专题二　传感器的应用 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 2．物理量的测量 把传感器接入电路中，把声音、光、温度、力等非电学量转换成电学量．传感器以一定的规律和精度实现两个量之间的转换．在处理实际问题时注意被测量量与测量量之间的关系． 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 【例2】　传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图3－2甲所示，图乙是由该热敏电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图，问： 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) 图3－2 第三章 传感器 物理·选修3-2(JK) (1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在________(填“a”或“b”)处； (2)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向________移动(填“左”或“右”)； (3)如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是____________________________________________. 第三章 传感器