2. 常见传感器的工作原理（教学课件）物理教科版选择性必修第二册

第二节 常见传感器的工作原理 教科版（2019）高中物理选择性必修第二册 第五章 传感器 @HY 新课引入 光传感器 温度传感器 力传感器 传感器可以感受光强、温度、力、磁等非电学量，并把它们转换为与之有确定对应关系的电学量输出。那么，常见的传感器是怎样感知非电学量，并将其转换为电学量的呢?利用不同的敏感元件制成的各种传感器又有哪些应用呢? 温度传感器 光传感器 火警报警器 力传感器 常见传感器 什么材料对这些信号敏感呢？ 新课引入 光传感器 温度传感器 力传感器 热敏电阻 阻值随温度升高而减小的，称为负温度系数热敏电阻 阻值随温度升高而增大的，称为正温度系数热敏电阻 O R T 金属热电阻的电阻随温度的变化关系 热敏电阻的电阻随温度的变化关系 O R T 新课引入 光传感器 温度传感器 力传感器 热电阻 金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大。 用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻。 热学量 → 电学量 化学稳定性好、测温范围大 新课引入 光传感器 温度传感器 力传感器 热双金属片温度传感器 1、原理:热胀冷缩： 两种金属膨胀性能不同，温度变化时，双金属片形状发生变化，实现触点自动闭合或分离。 双金属片自动开关原理： 常温时平直，温度升高双金属片弯曲， 膨胀率大的金属片在外侧； 膨胀率小的金属片在内侧。 新课引入 光传感器 温度传感器 力传感器 热双金属片温度传感器 新课引入 光传感器 温度传感器 力传感器 1.特点：光照越强，电阻越小。 2.电阻变化的原因：光敏电阻的构成物质为硫化镉是半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。 3.作用：把光照强弱这个光学量 转换为电阻这个电学量。 R 光照 O 新课引入 光传感器 温度传感器 力传感器 新课引入 光传感器 温度传感器 力传感器 力传感器的应用——电子秤 我们经常见到的电子秤，它所使用的测力器件是力传感器。 （1）组成：由金属梁和电阻应变片组成。 （2）敏感元件：电阻应变片。 （3）结构：如图所示，称为应变式力传感器。 新课引入 光传感器 温度传感器 力传感器 金属导体在外力作用下发生机械形变（伸长或缩短）时，其电阻随着它所受机械形变的变化而发生变化。 应变片是把形变这个力学量转换为电压这个电学量。 1、关于传感器，下列说法正确的是（　　） A．金属材料不可以制成传感器 B．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的 C．传感器主要是通过感知电阻的变化来传递信号的 D．以上说法都不正确 B 课堂练习 课堂练习 2.有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为(　　) A．改变湿度　　　　　　　 B．改变温度 C．改变磁场 D．改变电容 D 3.如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(温度越高，其阻值越小)，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，流过显示器的电流I2、报警器两端的电压U的变化情况是 A.I2变大，U变大 B.I2变小，U变小 C.I2变小，U变大 D.I2变大，U变小 √ 课堂练习 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$