2.4 传感与控制 课件　2023—2024学年高中信息技术浙教版（2019）必修 2

第二章 信息系统的支撑技术 2.4 传感与控制 学习目标 通过分析物联网应用实例，了解信息系统与外部世界的连接方式。 了解常见的传感与控制机制，认识常用的传感器及作用。 通过分析具体信息系统实例，了解传感器获取外界信息的过程。 信息系统 外部世界 以人为中介 传感技术、控制技术 新课讲授 知识点2.4.1：信息系统与外部世界的联系 (1)联系 在由传感与控制技术支持的信息系统中，__________负责将采集到的外部世界的各种信息输入到信息系统；__________则实现信息系统对外部世界的直接控制。 传感技术 控制技术 (2)举例说明 ①天网监控系统：各大城市设置的“天网监控系统”利用安装在大街小巷的大量摄像头组成了监控网络，在此系统中，摄像头作为采集图像信息的图像传感器起到了关键的作用。 例1变式训练 关于“天网监控系统”，说法错误的是 （ ） A.在此系统中，摄像头是采集图像信息的图像传感器 B.此系统还具有人脸识别功能 C.天网监控系统只运用了传感技术 D.该系统的运行需要借助与外界的联系 C 解析：天网监控系统同时运用了传感与控制技术。设置监控画面显示、录像回放、监控计划等功能。 ②火车站的闸机：12306火车售票系统启用以后，在越来越多的高铁站，人们直接刷二代身份证就可完成检票、通过闸机。 ③微信智能锁和QQ物联功能：微信智能锁是微信的衍生产品，可以通过微信远程智能控制门锁的开与关；“QQ物联智能硬件开放平台”发布，将QQ账号体系、好友关系链及QQ消息通道能力等核心能力，提供给可穿戴设备、智能家居、智能车载、传统硬件等领域的合作伙伴，实现用户与设备以及设备与设备之间的互联、互通、互动。 知识点2.4.2：常见的传感器技术 (1)传感器的作用及组成：信息系统可以通过__________自动获取外部信息(例如温度、指纹、声音、人脸等)。传感器负责将采集到的外部信息输入到信息系统。传感器属于信息输入设备，一般由__________、__________、______________三部分组成。 ①敏感元件：感受(或响应)和检出被测对象的待测信息（物理量）。 ②转换元件：将敏感元件所感受(或响应)的信息直接转换成有用信号(一般为电信号)。 ③其他辅助元件：主要包括___________________（对电信号进行放大调制）_及其所需的______（供电）。 传感技术 敏感元件 转换元件 其他辅助元件 信号调节与转换电路 电源 例2 下列选项中，不属于传感器的一般组成的是 （ ） A.敏感元件 B.转换元件 C.其他辅助元件 D.控制元件 D 解析：传感器属于信息输入设备，一般由敏感元件、转换元件、其他辅助元件三部分组成。 (2)传感器的分类：根据基本感知功能的不同，通常把传感器分为______、______、______、______、______、______、______、______和______等传感器。传感器与人类感觉器官的类比如下： 热敏 光敏 气敏 力敏 磁敏 湿敏 声敏 色敏 味敏 传感器名称 人类感觉 人类器官 光敏传感器 视觉 眼睛 声敏传感器 听觉 耳朵 气敏传感器 嗅觉 鼻子 味敏传感器 味觉 舌头 压敏传感器 触觉 皮肤 热敏传感器 触觉 皮肤 (3)传感器的功能： ①传感器在智能手机中的应用 光线传感器：自动调节屏幕背光的亮度。 距离传感器：检测手机是否贴在耳朵上正在打电话，以便自动调暗屏幕达到省电的目的。 重力传感器：实现手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向切换。 加速度传感器：实现计步功能。 指纹传感器：实现加密、解锁、电子支付等功能。 霍尔传感器：实现翻盖自动解锁、合盖自动锁屏等功能。 (3)传感器的功能： ②同一种传感器采用不同的算法，还可以实现不同的功能 如智能手环中的加速度传感器：实现计步功能；监测用户的睡眠状况。 磁场传感器：制作电子指南针；制作电子金属探测器。 ③传感器技术也在不断发展 光学心率传感器：用于检测用户的心率。 皮电反应传感器：可以更准确地监测用户的运动状态。 例2变式训练 电梯可以检测到门外是否有人进入，从而准确地控制电梯门是否关闭到位，是因为电梯安装了 （ ） A.红外传感器和位置传感器 B.红外传感器和指纹传感器 C.距离传感器和温度传感器 D.压敏传感器和声音传感器 A 解析：检测电梯门间是否有人进出，运用了红外光电传感器，当人进出时，上方发出的红外线被遮挡，下方无法接收到红外线；控制电梯门是否关闭到位，则使用到了行程开关(位置传感器)。 知识点2.4.3：传感器信息的获取 (1)概念： 传感器获得信息以后，信息系统需要获取这些信息，然后对信息进行加工处理以实现信息系统的既定功能。 (2)