9.1 传感器及其敏感元件 课件 -2026-2027学年高二下学期物理沪科版选择性必修第二册

传感器及其敏感元件 1 木闩 人工控制→→智能化控制 各种金属锁 电子锁 2 什么是传感器呢？ 3 传感器是一种检测装置。 敏感元件 被测量 什么是传感器？ 转换元件 变换电路 电信号 辅助电源 温度、光强、声音、力等 4 类比 大脑 感觉器官 温度、光强、声音、力 生物电信号 传感器 计算机 肌肉 非电学量 执行器 电信号 传感器是一种检测装置。 敏感元件 被测量 转换元件 变换电路 电信号 辅助电源 非电学量转化成电学量。 传感器 非电学量 电学量 传感器由四部分组成。 什么是传感器？ 6 光敏电阻 热敏电阻 金属热电阻 钨丝 敏感元件 敏感材料——半导体材料 （CdS、Se、Al2S3） 光敏电阻的特性 光敏电阻 在特定波长的光照下，电阻值随光照强度变化而变化。 数字式多用电表（欧姆挡） 8 光照情况 光敏电阻值 自然光 无光照 强光 230 kΩ 2.49 kΩ 42.1 Ω 有光照 9 光照越强，光敏电阻的阻值越小 光学量→电学量 在光照下会产生自由电荷并参与导电，使光敏电阻的阻值随光强增大而减小。 光敏电阻的特性 光照情况 光敏电阻值 自然光 无光照 强光 230 kΩ 2.49 kΩ 42.1 Ω 有光照 光照强度/lux R/Ω 1500 2000 5000 10000 15000 光照越强，光敏电阻的阻值越小。 从微观角度分析，电阻变化的原理是什么呢？ 10 “黑色条纹”——吸收光 “白色空白”——反射光 条码扫描器由光源、接收装置和光电元件组成。扫描器如何识别条码信息呢？ 红光或红外线 光电传感器 光信号→电信号 光敏电阻 金属热电阻的特性 金属热电阻 钨丝 钨丝 12 钨丝 电流传感器 热学量→电学量 温度升高，电阻增大。 0.1mm钨丝 小灯泡 电流传感器 金属热电阻的特性 13 温度信号→电信号 铂电阻在0～850 ℃范围内变化曲线 金属热电阻 温度/℃ R/Ω 200 400 1000 800 600 100 200 500 400 300 铂温度传感器 14 热敏电阻的特性 热敏电阻 15 温度情况 热敏电阻值 直接测量 （25℃） 用手捂住 （36℃） 冰袋接触 （0℃） 8.48 kΩ 2.30 kΩ 热学量→电学量 9.74 kΩ 温度升高，热敏电阻的阻值减小 电吹风加热 （55℃） 15.44 kΩ 变化 16 大家谈 用热敏电阻或光敏电阻制成的传感器在生活中有哪些应用？ 温度传感器 光电传感器 红外线传感器 红外线传感器 电子体温计 光控感应灯 自动感应门 生命探测仪 在地震、海啸等自然灾难发生后，救援人员必须及时深入灾区，争分夺秒抢救被埋人员。有些救援队借助生命探测仪发现深埋在废墟中的伤员。生命探测仪可能应用了哪种传感器？ 红外线传感器 雷达波传感器 声波传感器 18 光电式感烟探测器由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理探测火灾初期产生的烟雾，并及时发出报警信号。烟感器应用了哪种传感器？ 光电传感器 光信号→电信号 19 传 感 器 光电传感器 温度传感器 红外线传感器 声波传感器 力传感器 磁传感器 电容式传感器 …… 各种传感器 分类方式 传感器（敏感元件） 按测量的物理量 位移、力、温度、磁场传感器等 按工作原理 热电偶、霍尔器件、光电传感器等 按输出信号的性质 输出为开关量的开关型传感器、 模拟信号的模拟型传感器、 脉冲或代码的数字型传感器 按基本感知功能 热敏元件、光敏元件、气敏元件、 力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、 声敏元件、放射性敏感元件、 色敏元件、味敏元件等 传感器的分类 传感器是一种检测装置， 将非电学量转化成电学量。 敏感元件 1.光敏电阻 2.金属热电阻 3.热敏电阻 传感器及其敏感元件 传感器可按不同方式进行分类。 作 业 1. 观察你身边的传感器装置； 2. 完成作业练习。 $