2017-2018学年粤教版物理选修3-2（课件+检测）第三章第二节传感器的原理 （2份打包）

第三章　传感器 第一节　认识传感器 第二节　传感器的原理 学　习　目　标 重　点　难　点 1.知道什么是传感器. 2.知道传感器的分类. 3.知道光敏电阻、热敏电阻的工作原理． 重点 1.了解什么是电学量、非电学量，以及两者之间的转换. 2.了解光敏电阻、热敏电阻的工作原理． 难点 传感器的结构及工作原理. 知识点一　认识传感器 提炼知识 1．传感器． 传感器是能够完成两种量(光、热、电、力学量和机械量等)之间的变换和转换关系的元件． 2．传感器的组成． 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成． 3．传感器的分类． (1)按被测量分类：加速度传感器、速度传感器、压力传感器、温度传感器、负荷传感器、扭矩传感器等． (2)按工作原理分类：电阻应变式传感器、压电式传感器、电容式传感器、涡流式传感器、动圈式传感器、磁电式传感器等． (3)按能量传递方式划分，可分为有源传感器和无源传感器两大类．有源传感器是一种能量更换器，无源传感器不能进行能量更换，被测的非电学量仅对传感器中的能量起着控制和调节的作用，需具有辅助能源(电源)． 判断正误 (1)对应于被测量，传感器能给出易于处理的输出信号．(√) (2)传感器能将被测量的非电学量转换成电学量．(√) 小试身手 1．(多选)许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中接入了哪些传感器(　　) A．温度传感器　　 B．光传感器 C．声音传感器 D．热传感器 解析：根据题意，天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，故用到了声音传感器．即控制电路中接入了光传感器、声音传感器．故选B、C. 答案：BC 知识点二　温度传感器和光电传感器原理 提炼知识 1．温度传感器的原理． (1)温度传感器：将温度变化转换为电学量变化的装置，它通过测量传感器元件的电学量随温度变化来实现对温度的测量． (2)热敏电阻：利用半导体材料的阻值随温度变化而变化的特性来实现温度测量． (3)热敏电阻的特性：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数热敏电阻，温度升高，电阻增大；负温度系数热敏电阻，温度升高，电阻减小． (4)在日常生活中，各种家用电器的自动化、智能化工作都离不开温度传感器的应用，如电饭煲、空调机、电热水器、微波炉等． 2．光电传感器的原理． (1)应用：路灯光电开关电路和红外楼道照明开关电路． (2)光敏电阻特性：光敏电阻的阻值随光照变强而减小． (3)作用：将光学量变化转换为电学量变化．物体在光线的作用下，其导电性能发生变化，如光敏电阻、光电池和光敏晶体管等． 判断正误 (1)热敏电阻一定是随温度的升高其阻值增大．(×) (2)光敏电阻受到的光照越弱，电阻越大．(√) 小试身手 2．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是(　　) A．生物传感器　　 B．红外传感器 C．温度传感器 D．压力传感器 解析：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器，故C正确，A、B、D错误． 答案：C 拓展一　传感器的组成及其原理 1．传感器由哪几部分组成？ 提示：传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成． 2．传感器有什么作用？ 提示：传感器将所感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)． 1．传感器的工作流程． 传感器是能将所感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)的一类元件，其工作流程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号． eq \o(――→,\s\up15(被测量)) eq \x(\a\al(敏感,元件))―→eq \x(\a\al(转换,元件))―→eq \x(\a\al(转换,电路)) eq \o(――→,\s\up15(电学量)) 2．传感器的组成． 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成． (1)敏感元件：相当于人的感觉器官，直接感受被测量并将其变换成与被测量成一定关系的易于测量的物理量． (2)转换元件：也称传感元件，通常不直接感受被测量，而是将敏感元件输出的物理量转换为电学量输出． (3)转换电路：是将转换元件输出的电学量转换成易于测量的电学量，如电压、电流、频率等． 3．传感器的原理． 传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而输出的通常是电学量，如电压、电流、电荷量等．这些输出的信号是非常微弱的，通常需要经过放大后，再传送给控制系统产生各种控制动作． 【典例1】　下列生活中利用传感器把光信号变成电信号