5.1傳感器及其工作原理5.2傳感器的應(yīng)用

第一節(jié)

傳感器及其工作原理粵教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊第五章傳感器@HY第二節(jié)

傳感器的應(yīng)用什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用思考：日常生活中，為什么電飯煲能自動加熱和保溫，而不會把飯燒焦？其實(shí)這要?dú)w功于現(xiàn)代傳感器技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用

農(nóng)貿(mào)市場上，用于稱重的桿秤已被更為靈敏的電子秤(如圖所示)替代。電子秤受到重物的壓力，內(nèi)部的稱重傳感器就會把受到的壓力大小這一信息轉(zhuǎn)化為電信號，并對電信號進(jìn)行處理后，顯示出對應(yīng)重物質(zhì)量的相應(yīng)數(shù)字。

像稱重傳感器這種能夠感受到被測量的信息，并將其按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化為可用信號的器件或裝置，稱為傳感器。什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用1、傳感器是指這樣一類器件或裝置：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等被測量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的可用信號輸出。2、傳感器的組成：由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三部分組成什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用敏感元件：直接感受被測量，并將其變換成與被測量成一定關(guān)系的易于被測量的物理量。轉(zhuǎn)換元件：將敏感元件輸出的物理量轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理和控制的電學(xué)量。轉(zhuǎn)換電路：將轉(zhuǎn)換元件輸出的電學(xué)量轉(zhuǎn)換成易于測量的電學(xué)量。什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用如圖所示，將電容式話筒與電阻串聯(lián)，用電壓表測量電阻兩端的電壓。閉合開關(guān)后，對著話筒說話。思考1：當(dāng)說話的音量變化時，觀察電壓表的示數(shù)如何變化。思考2：分析電容式話筒是怎樣把聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號的。什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)中，電容式話筒的關(guān)鍵部件是由振動膜片和固定電極組成的，相當(dāng)于一個電容器。當(dāng)聲波信號使振動膜片振動時，振動膜片和固定電極的距離發(fā)生變化，使電容的大小也發(fā)生相應(yīng)的變化，電阻兩端的電壓也隨之發(fā)生變化。由此，話筒就把聲音信號轉(zhuǎn)換成了電信號。什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)中，聲波是被測量，聲波傳到振動膜片上，振動膜片是敏感元件，振動膜片和固定電極組成的話筒是轉(zhuǎn)換元件，電源、電阻組成的是轉(zhuǎn)換電路，電壓表測得的電壓是電學(xué)量，三個部分組成了一個傳感器，如圖所示。什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用

傳感器的種類繁多，涉及多個學(xué)科領(lǐng)域，如一輛小汽車就用上多種傳感器，如圖所示。

根據(jù)檢測量的不同，傳感器可以分為物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器等。什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用1、物理傳感器：壓電傳感器、光電傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器等什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用2、化學(xué)傳感器：半導(dǎo)體氣體傳感器、濕敏傳感器、離子傳感器等。利用電化學(xué)氣體傳感器制成的可燃?xì)怏w報(bào)警器什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用3、生物傳感器：酶傳感器、細(xì)胞傳感器、免疫傳感器等。利用葡萄糖生物傳感器制成的血糖儀什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用

1、溫度傳感器：一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)量變化的裝置，它通過測量傳感器元件的電學(xué)量隨溫度的變化來實(shí)現(xiàn)溫度的測量。

2、常見溫度傳感器的敏感元件：熱敏電阻、熱電偶、熱雙金屬片等。熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的阻值隨溫度的變化而變化的特性來實(shí)現(xiàn)溫度測量。什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中選用不同的熱敏電阻，可能呈現(xiàn)出不同的溫度特性。根據(jù)溫度特性的不同，熱敏電阻可分為三類:正溫度系數(shù)熱敏電阻，它的阻值隨溫度的上升而增加;負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，它的阻值隨溫度的上升而下降;臨界溫度系數(shù)熱敏電阻，它的阻值在很小的溫度范圍內(nèi)急劇下降什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用1、光敏傳感器：一種能夠感受光信號，并按照一定規(guī)律把光信號轉(zhuǎn)化成電信號的傳感器。2、光敏傳感器的敏感元件：光敏電阻。光敏電阻是光電傳感器的敏感元件，如圖所示。大多數(shù)的光敏電阻由半導(dǎo)體材料制成。什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明，無光照射時，光敏電阻的阻值較大；

有光照射時，光敏電阻的阻值較小.并且隨光照的增強(qiáng)而減小。1、生活中的傳感器

溫度傳感器

紅外線傳感器什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用壓力傳感器

手機(jī)中的傳感器1、生活中的傳感器自動灌溉系統(tǒng)：濕度傳感器自動化溫室種植：溫度傳感器、濕度傳感器、CO2傳感器、光敏傳感器2、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的傳感器什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用自動化控制安全檢測2、工業(yè)生產(chǎn)中的傳感器什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用2、航天航空中的傳感器什么是傳感器傳感器的分類傳感器的原理新課引入溫度傳感器光電傳感器傳感器的應(yīng)用1、（多選）關(guān)于傳感器的作用，下列說法正確的是(

) A.傳感器一般是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量或轉(zhuǎn)換為電路的通斷 B.傳感器一定是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電路的通斷 C.傳感器把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量是為了方便進(jìn)行測量、傳輸、處理和控制 D.電磁感應(yīng)是把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，所以電磁感應(yīng)也是傳感器AC課堂練習(xí)2、許多牛奶制品中被檢測出化學(xué)原料三聚氰胺。在多種檢測三聚氰胺的方法中有一種“酶標(biāo)法檢測”，這種檢測方法使用的傳感器，應(yīng)為傳感器中的哪一類(

) A.物理傳感器

B.化學(xué)傳感器 C.生物傳感器

D.溫度傳感器C課堂練習(xí)3、額溫槍的原理是通過傳感器接收紅外線得出感應(yīng)溫度數(shù)據(jù)。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中用圖1所示電路驗(yàn)證額溫槍測量溫度的準(zhǔn)確性，已知電源電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，R0＝15Ω，熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系如圖2所示，則：(1)溫度越高時，電壓表示數(shù)________(填“越大”或“越小”)；(2)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為0.45V，則熱敏電阻此時的溫度為_________________________℃(保留1位小數(shù))。越大40.0(39.8～40.0均可)課堂練習(xí)課堂練習(xí)4、壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖(a)所示。將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運(yùn)動過程中，電流表示數(shù)如圖(b)所示。下列判斷正確的是(

)BA.從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動B.從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動C.從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動D.從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動C5、傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同?？照{(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會自動停止工作。空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是(

)A.生物傳感器

B.紅外傳感器C.溫度傳感器

D.壓力傳感器課堂練習(xí)6、圖為握力器原理示意圖，握力器把手上的連桿與彈簧一起上下移動，握力的大小可通過一定的換算關(guān)系由電流表的示數(shù)獲得。當(dāng)人緊握握力器時，如果握力越大，下列判