内容正文:
1 传感器及其工作原理
[学习目标] 1.了解什么是传感器,感受传感技术在信息时代的作用与意义.2.知道将非电学量转化为电学量的意义.3.了解光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻和霍尔元件的性能,知道其工作原理及作用.
一、传感器
[导学探究] 干簧管结构:如图1所示,它只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片,接入图2电路,当磁铁靠近干簧管时:
图1
图2
(1)会发生什么现象,为什么?
(2)干簧管的作用是什么?
[知识梳理] 传感器及工作原理:
(1)传感器的定义:能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等__________量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量(通常是电压、电流等________量),或转换为电路的________的元件.
(2)非电学量转换为电学量的意义:把____________转换为电学量,可以方便地进行测量、传输、处理和________.
[即学即用] (多选)传感器担负着信息采集的任务,它可以( )
A.将力学量(如形变量)转变成电学量
B.将热学量转变成电学量
C.将光学量转变成电学量
D.将电学量转变成力学量
二、光敏电阻
[导学探究] 在工厂生产车间的生产线上安装计数器后,就可以准确得知生产产品的数量,如图3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什么?
图3
[知识梳理] 光敏电阻的特点及工作原理:
(1)当半导体材料受到________或者温度________时,会有更多的电子获得能量成为________电子,同时也形成更多的空穴,于是导电能力明显增强.
(2)光敏电阻是用__________材料(如硫化镉)制成的.它的特点是光照越强,电阻越______.它能够把__________这个光学量转换为________这个电学量.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)光敏电阻的阻值随光线的强弱变化,光照越强电阻越小.( )
(2)有光照在光敏电阻上,电阻上的自由电子会发生定向移动.( )
(3)光敏电阻的阻值只会随人造光的强弱而变化,不能感知自然光的变化.( )
三、热敏电阻和金属热电阻
[导学探究] 如图4所示,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT(温度升高,电阻减小)的两端相