2018版高中物理第5章传感器及其应用5.2_5.3常见传感器的工作原理大显身手的传感器学案鲁科版选修3_.pdf
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1、第 2 讲 常见传感器的工作原理第 2 讲 常见传感器的工作原理 第 3 讲 大显身手的传感器第 3 讲 大显身手的传感器 目标定位 1.认识光敏电阻和热敏电阻这两种敏感元件,知道其特性.2.理解光电传感器 和温度传感器的工作原理.3.了解传感器的设计思路,了解生活中传感器的简单应用及给人类 生产、生活带来的便利 一、光电传感器的原理 1 光电传感器是一种能够感受光信号, 并按照一定规律把光信号转换成电信号的器件或装置 2光敏电阻在被光照射时,它的电阻发生变化,这样光敏电阻可以把光照强弱转换为电阻这 个电学量 3光敏电阻的阻值随光照的增强而减小 4常见的光电传感器:光敏电阻、光敏晶体管、光电二
2、极管、光电三极管、光电池等,它们 都是利用某些物质在光照射下电学特性随之变化的性质制成的 二、探究温度传感器的原理 1温度传感器 温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置常见的温度传感器有热敏电阻和热 电偶等 2热敏电阻 热敏电阻利用半导体材料制成,其电阻值随温度变化明显 3热敏电阻器的两种型号及其特性 热敏电阻是电阻值随温度变化而变化的敏感元件在工作温度范围内,电阻值随温度的升高 而增大的是正温度 系数(PTC)热敏电阻;电阻值随温度的升高而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻 三、传感器在生产、生活中的应用举例 1洗衣机水位控制装置压力传感器如图 1 所示,筒中水位到达设定的高度时
3、,凸起的膜 片使动触点a与静触点b脱离,并与静触点c接触,从而接通控制电路,关闭进水电磁阀门, 接通洗涤电动机电源,开始洗涤衣物 图 1 2自动门的开关红外线传感器 接收人体发出的红外线,产生电压输出信号 3指纹识别器电容式传感器 获取指纹信息,转换成电信号 4机器人中的传感器 分类Error! 一、光电传感器原理 1光敏电阻的特点:阻值随光照强度的增大而减小 2光敏电阻的机理 : 光敏电阻一般由半导体材料做成,当半导体材料受到光照而温度升高时, 会有更多的电子获得能量成为自由电子,同时也形成更多的空穴,导电性能变好,电阻变小 例 1 如图 2 所示,R1、R2为定值电阻, L 为小灯泡,R3
4、为光敏电阻, 当照射光强度增大时( ) 图 2 A电压表的示数增大 BR2中电流减小 C小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大 答案 ABC 解析 当光强度增大时,R3阻值减小,外电路电阻随R3的减小而减小,R1两端电压因干路电 流增大而增大,同时内电压增大,故电路路端电压减小,而电压表的示数增大,A 项正确,D 项错误 ; 由路端电压减小,而R1两端电压增大知,R2两端电压必减小,则R2中电流减小,故 B 项正确;结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大,则小灯泡的功率增大,C 项正确 二、探究温度传感的原理 1热敏电阻 (1)特点:热敏电阻的阻值大小与温度的高低有关温度变化,阻值有明显变化
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