高中物理 第三章 傳感器 第二節(jié) 傳感器及其工作原理素材 粵教版選修3-2（通用）

1、第二節(jié) 傳感器及其工作原理 【思維激活】怎樣從傳感器的概念來理解傳感器的原理及其用途？提示：傳感器將非電學物理量轉化為電學物理量，故可利用傳感器來通過電學信號的變化研究力、熱、光、聲等?！咀灾髡怼總鞲衅鞯墓ぷ髟恚簜鞲衅魇悄軐⑺惺艿姆请妼W物理量（如力、熱、光、聲）等轉化成電學量（電壓、電流等）的一種元件，其工作原理是通過對某一物理量敏感的元件將感受到的信號轉換成便于處理的電信號，溫度傳感器是利用熱敏電阻將溫度信號轉換成電信號，光電傳感器是利用光敏電阻把光信號轉換成電信號等等?！靖呤止P記】要理解此原理，首先還得從理解傳感器的概念著手，傳感器是能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量，

2、并能把它們按照一定的規(guī)律轉換為電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷的一類元件。其次還要了解熱敏元件，光敏元件等的工作原理，并知道其在實際生活中都有哪些應用，其實熱敏元件以及其光敏元件它們是應用半導體導電性能受外界條件影響很大這一特點制成。因此，（1）可以依據(jù)半導體材料的溫度特性，制成體積很小的熱敏電阻，它能夠將溫度變化轉化為電信號，測量這種電信號，就可以知道溫度變化的情況，這種測量方法反應快、精度高。（2）可以依據(jù)半導體材料的光照特性，做成體積很小的光敏電阻，它可以起到開關作用，在需要對光照有靈敏反應的自動控制設備中有廣泛應用?！久麕熃饣蟆吭鯓永斫鈧鞲衅鲗⑵渌盘栟D化為電信號的原理？剖析：1

3、.可制成熱敏電阻，把溫度的變化轉化為電信號。有的半導體，在溫度升高時電阻減小得非常迅速，它能將溫度變化轉化成電信號，測量這種電信號，就能知道溫度的變化情況。如自動防火報警器中就有這種熱敏電阻，當溫度升高到一定（快接近物質的著火點）時，這種熱敏電阻的電阻值迅速減小，使電路接通，從而使警鈴發(fā)出警報。又如電子測溫儀中的熱敏電阻，能迅速地把人的體溫變化轉化為電信號，在顯示屏上顯示出人的體溫。2.可制成光敏電阻，把光的變化轉化為電信號。有的半導體，在光照下電阻大大減小，它能將光的變化迅速轉化為電信號，在自動控制設備中有廣泛的應用，如光電計數(shù)器就是利用光敏電阻自動計數(shù)的。3.在純凈的半導體材料中摻入微量的

4、雜質，可以制成晶體二極管和晶體三極管統(tǒng)稱晶體管。晶體管（二極管、三級管）、電阻、電容、電感線圈（以后將學習）這四類電學元件組成了復雜、神秘、繽紛多彩的電子世界，從收錄機、電視機、計算機、雷達、制造導彈到人造衛(wèi)星的控制和回收都離不開它們?！局v練互動】例1.下列說法正確的是（ ）A.絕緣體是絕對不能導電的B.電阻率介于導體和絕緣體之間的物質都是半導體材料C.導體能導電是因為導體內(nèi)有大量的自由電子，絕緣體的導電性能很差是因為絕緣體內(nèi)的自由電子極少D.當溫度升高時，半導體的電阻率明顯減小解析：本題的關鍵是理解導體、絕緣體、半導體的概念，要形成電流，除有電勢差外，還應有可自由移動的電荷，導體的導電性能好

5、是因為導體中有大量的自由電子，絕緣體的導電性能很差，是因為絕緣體內(nèi)的自由電子很少，C項正確；絕緣體內(nèi)有很少的自由電子，若兩端加上電壓，這些自由電子將在電場力作用下發(fā)生定向移動，可形成極其微弱的電流，故A項錯誤；半導體材料不光要求電阻率介于導體和絕緣體之間，而且要求電阻率隨溫度的升高而減小，故B項錯誤，D項正確。答案：CD【變式訓練】1.對熱敏電阻，正確的敘述是（ ）A.受熱后，電阻隨溫度的升高而迅速減小B.受熱后，電阻基本不變C.熱敏電阻可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度，反應快，而且精確度高D.以上說法都不對答案：AC【問題探究】【問題】干簧管是怎樣起開關作用的？【導思】有磁場的簧片被磁化、無磁場時，簧片失去磁性?！咎骄俊扛苫晒軆?nèi)部的兩