选择性必修1 第二章 电子控制系统信息的获取与转换-【导与练】2024高考通用技术一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（浙江专用）

第二章　电子控制系统信息的获取与转换 知识体系 一、辨识常用传感器 1.探寻人与传感器的关联 传感器可以模拟人的感觉器官,还可以更准确地获取外界信息,以便控制器处理。传感器是将非电量(如声、光、温度等)转换为与之有确定对应关系的电量(电量信号的高低改变)输出的一种装置,一般由敏感元件和输出部分组成,通过敏感元件获取外界的非电量信息并转换为电信号,通过输出部分输出。在电子控制系统中,传感器是必不可少的元件,是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。 教材解读 2.检测常见传感器 为了确定传感器质量的好坏,我们必须对它进行检测。 光敏电阻是一种电阻性传感器,它将获取的外界光线变化的信息转换为电阻阻值变化的信号,可以用来检测光的强度。 对于光敏电阻这类电阻性传感器的检测,在精度要求不高时,可以用多用电表测量它的电阻值随外界信息变化而变化的情况。 热敏传感器又称温度传感器,它是利用材料的热敏特性,将温度的变化量转换成电信号变化量的器件,主要有利用温差导致热电效应的热电偶、利用半导体材料温度特性制成的热敏电阻、集成化温度传感器和利用液体膨胀效应制成的温度计等。 二、传感器的应用 1.辨析传感器的类型 常用的传感器有光敏传感器、热敏传感器、磁敏传感器、声敏传感器、湿敏传感器、气敏传感器、力敏传感器和位移传感器等。 常见传感器的结构图与电路符号 类型 结构图 传感器名称 电路符号 获取的信息 光敏传感器 光敏电阻 光信息 热敏传感器 热敏电阻 温度(热)信息 湿敏传感器 湿敏电阻 湿度信息 磁敏传感器 干簧管(常开型) 磁场信息 2.体验传感器的应用 传感器可以用于简单的重复性工作。传感器可以在减轻人们工作强度的同时,作出更精确、更快捷的判断。传感器可以用于科学测量。传感器转换的电信号与它获取的信息有严格的一一对应关系,提高了检测的精确性和可靠性。 人可以通过感官来获取外界的信息,但一些环境对人体有害或者人无法适应,如高温、高压、有毒、有辐射的环境,还有一些环境是人无法到达的,如人体内部。在这些情况下,我们更需要用传感器来获取信息。 传感器 用途 温、湿度传感器 检测棉花的温度和湿度 用于科学测量 应变式称重传感器(力敏传感器) 电子秤称物体的质量 热敏传感器(温度传感器) 红外测温仪测体温 光电传感器(光敏传感器) 传送带自动计数 用于简单重复的工作 电容式位移传感器 干手器吹干手上的水 超声波传感器(声敏传感器) B超检测人体内部的病变 用于对人体有害或人无法到达的环境 超声波传感器(声敏传感器) 汽车倒车测距防撞 3.制作土壤湿度测试器 要进行一个具体的测量工作,首先要考虑的是测量何种物理量,如温度、湿度、光线等;因同一物理量有很多种原理的传感器供选择,故还要考虑不同传感器的测量原理。哪种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量事物的特点和传感器的使用条件而定。如量程的大小,被测位置对传感器体积的要求,测量方式为接触式还是非接触式,信号的引出方式是有线的还是非接触测量等。 【典例1】 (2023·浙江1月选考)小明准备在面包板上搭建如图所示的电 路,并探究5脚、2脚、3脚之间的电位关系,下列器材中不需要的是(　　) 典例变式 解析:本题考查面包板的电路搭接与测试。A是杜邦线,B是数字式万用表,C是电源,D是电烙铁,在面包板上搭接电路时,无需焊接。 D 【变式1】 气敏传感器是一种获取气体信息并转换为电信号的元件,它能对气体作出检测、判别。以下应用能通过气敏传感器来实现的是(　　) A.家用温度计气温检测 B.工业锅炉气压检测 C.煤气泄漏检测 D.汗蒸房内的空气湿度检测 C 解析:气敏传感器用来检测气体浓度、判别气体类型,它不能检测气体的温度、湿度和气压。气体的温度、湿度和气压应该选择对应的热敏传感器、湿敏传感器和力敏传感器进行检测。煤气泄漏检测只需检测空气中的煤气浓度,因此可以用气敏传感器实现。 【典例2】 (2022·浙江1月选考)下列传感器中可用于位置检测的是(　　) A 解析:本题考查常见的传感器。A是干簧管,可检测磁铁的靠近与远离,故可配合磁铁一起用于位置检测;B是热敏电阻,用于检测温度变化;C是湿敏电阻,用于检测湿度变化;D是气敏传感器,用于检测气体浓度变化,故选A。 【变式2】如图所示为一款换气扇,要使其在光照或者温度升高时都能自动启动,下列传感器的选择,最适合的是(　　) A.只需要光敏传感器 B.光敏传感器和热敏传感器 C.只需要热敏传感器 D.湿敏传感器和气敏传感器 B 解析:题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制,由此可见需要两个传感器,一个是光敏传感器,一个是热敏传感器。 重难拓展 如何选择传感器 1 弄清楚到底需要检测哪个量,是闭环的输出量还是开环的输入量 2 清楚