专题十 压电式传感器与超声波传感器（课件）-浙江省职教高考《传感器及应用》第2版讲练测

专题十.压电式传感器与超声波传感器 《传感器及应用》（第2版） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 1.压电效应： 某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用产生变形时，内部会产生极化现象，同时在其表面产生电荷。当外力去掉后，又重新回到不带电状态，这种现象称为压电效应。 2. 超声波具有频率高、方向性好、能量集中、穿透本领大、遇到杂质或分界面产生显著的反射等特点，因此在许多领域得到广泛的应用。近年来已实用的超声波传感器有超声波探伤、超声波遥控、超声波防盗窃器以及超声医疗诊断装置等。 3. 压电式传感器的基本工作原理：压电效应、压电材料、压电材料的主要特征指标。 4.在压电式传感器中，为提高灵敏度，压电片通常是两片(或两片以上) 粘结在一起。“压电片上的电荷是有限的，因此有串联和并联两种接法。 一.考纲解读 考试要求： 1. 了解压电效应和压电式传感器的工作原理。 2. 掌握压电式传感器测量转换电路的基本连接方式。 3. 了解超声波的基本性质和传感器的工作原理。 4. 理解声振动传感器制作的电子狗的基本原理。 5. 了解压电式传感器在力传感、压力传感、加速度传感、温度传感等领域的应用。 一.考纲解读 易考题型： 1.简答题：测量转换电路的基本连接方式、放大电路、滤波电路、采样电路、数字转换电路。 2.计算题：超声波的性质、超声波传感器的原理、超声波的发射和接收过程。 3.选择题：压电效应、压电式传感器的原理、压电晶体、电极和支撑结构。 一.考纲解读 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 1.压电效应 某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用产生变形时，内部会产生极化现象，同时在其表面产生电荷。当外力去掉后，又重新回到不带电状态，这种现象称为压电效应。 2 .压电材料 在自然界中，大多数晶体都具有压电效应，但多数晶体的压电效应过于微弱。具有实用价值的压电材料基本上可分为三大类:压电晶体、压电陶瓷和有机压电材料。 3.压电材料的主要特征指标 (1) 压电系数d 它表示压电材料产生电荷与作用力的关系，一般为单位作用力下产生电荷的多少，单位为 C/N (库/牛)。 (2) 刚度H 压电材料的刚度是决定其固有频率的重要参数。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： (3) 介电常数 这是决定压电晶体固有电容的主要参数，而固有电容影响传感器工作频率的下限值。 (4)电阻R它是压电晶体的内阻，它的大小决定其泄漏电流 (5) 居里点 压电效应消失的温度转变点。 4.超声波传感器 超声波具有频率高、方向性好、能量集中、穿透本领大、遇到杂质或分界面产生显著的反射等特点，因此在许多领域得到广泛的应用。近年来已实用的超声波传感器有超声波探伤、超声波遥控、超声波防盗窃器以及超声医疗诊断装置等。 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 1. 了解压电效应和压电式传感器的工作原理。 2. 掌握压电式传感器测量转换电路的基本连接方式。 3. 了解超声波的基本性质和传感器的工作原理。 4. 理解声振动传感器制作的电子狗的基本原理。 5. 了解压电式传感器在力传感、压力传感、加速度传感、温度传感等领域的应用。 二.知识点梳理和重点概念复习 1.压电式传感器是通过以下哪种效应来实现信号转换？ a) 压电效应 b) 光电效应 c) 磁电效应 d) 热电效应 答案：a) 压电效应 解析：压电式传感器利用压电效应，即某些晶体在受压力作用时会产生电荷，实现信号转换。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2.压电式传感器可以测量以下哪些物理量？ a) 压力 b) 温度 c) 湿度 d) 光强 答案：a) 压力 解析：压电式传感器主要用于测量压力，通过测量压力的变化来获得相关的信号。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3.压电式传感器的测量转换电路通常包括以下哪些部分？ a) 放大器、滤波器和模数转换器 b) 逻辑电路、控制器和处理器 c) 开关、电容和电阻 d) 锁相放大器、频率计和计数器 答案：a) 放大器、滤波器和模数转换器 解析：压电式传感器的测量转换电路一般由放大器、滤波器和模数转换器组成，用于对传感器信号进行放大、滤波和模数转换。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4.声振动传感器制作的电子狗主要利用以下哪种原理？ a) 压电效应 b) 光电效应 c) 磁电效应 d) 震动效应 答案：d) 震动效应 解析：声振动传感器制作的电子狗主要利用振动效应来感应声音传播过程中产生的震动。 三.常考习题练习与讲解 选择题 5.超声波传感器的基本工作原理是利用以下哪