5.2 常见传感器的工作原理 学案-2020-2021学年高二下学期物理鲁科版选修3－2

第2节　常见传感器的工作原理 学案 学习目标： 1.认识光敏电阻和热敏电阻这两种敏感元件,知道其特性。 2.了解光电传感器和温度传感器的工作原理。 基础知识： 1、 光电传感器原理 (1)光电传感器是一种能够感受光信号,并按照一定规律将其转换成电信号的装置。  (2)光电传感器采用的敏感元件是光敏电阻。 (3)光敏电阻的特性：光敏电阻器是用金属硫化物等半导体材料制成的。光敏电阻的电阻率随光照强度的增强而减小。 二.探究温度传感器的原理 (1)温度传感器是一种将温度变化转化为电学量变化的装置。常见的温度传感器有热敏电阻和热电偶等。 (2)热敏电阻的特性热敏电阻是利用半导体材料制成的,电阻率会随温度的变化而变化。NTC热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,PTC热敏电阻的阻值随温度的升高而增大。 重难点理解： 1、 光敏电阻的特性 (1)光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大。 (2)当光敏电阻在有光照射时,蜂鸣器发声,无光照射时蜂鸣器不发声,这说明蜂鸣器在有光照射时接通。光敏电阻在光照较强时电阻较小,电路中的电流较大。干簧管继电器相当于开关。 二、热敏电阻的特性 （1）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，但灵敏度交差。 （2）热敏电阻或金属热电阻能够将热学量转化为电阻这个电学量。 典例1、.计算机光驱的主要部分是激光头,它可以发射脉冲激光信号,激光扫描光盘信息时,激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回的脉冲信号传输给信号处理系统,再通过计算机显示出相应信息。图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R2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 A　【解析】当P向左移时,滑动变阻器电阻减小,通过二极管的电流变大,发光变强,光敏电阻阻值减小,灯泡中电流变大。 典例2、某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现有器材直流恒流电(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。 (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在图甲的实物图上连线。 (2)实验的主要步骤 ①正确连接电