物理选修3-2第六章6-1传感器及其工作原理课件.ppt

自动水龙头,自动干手机,6.1传感器及其工作原理,原理：当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用！,一、什么是传感器？,2、传感器的作用？,电压、电流等电学量，或转化为电路的通断,力、温度、光、声、化学成分等非电学量,转化,1、定义：,二、常用的传感器元件,1、光敏电阻,光照越强，电阻越小,（半导体材料）,怎样解释？,硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照增强，载流子增多，导电性能变好,电阻会变小。,规律：,例1.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是（）A当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D信号处理系统每获得一次高电压就计数一次,BD,2、金属热电阻和热敏电阻,金属热电阻：,规律：温度越高，电阻越大,热敏电阻：,规律：,温度越大，电阻越小,（半导体材料）,优缺点：热敏电阻灵敏度高，但化学稳定性较差，测量范围较小,优缺点：金属热电阻的化学稳定性较好，测量范围较大，但灵敏度交差。,例2、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法正确的是（）,A.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻,AC,3、电容式传感器,（1）测定角度：,（2）测定液面高度h：,（3）测定压力F：,（4）测定位移x：,例3传感器是一种采集信号的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片产生变形，引起电容的变化，若将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么（）A当F向上压膜片电极时，电容将减小B当F向上压膜片电极时，电容将增大C若电流计有示数，则压力F发生变化D若电流计有示数，则压力F不发生变化,BC,4、霍尔元件,一个霍尔元件的d和k为定值,再保持I恒定,则UK的变化就与B成正比,工作原理：霍耳效应,【例3】霍尔效应：有电流 I 流过长方体金属块，金属块高度为d，宽为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？,1、传感器的概念,小 结,2、传感器的工作原理：,3、敏感元件：（1）光敏电阻（光电传感器）（2）热敏电阻和热电阻（温度传感器）（3）电容式传感器（位移传感器）（4）霍尔元件（磁传感器）,非电学量,敏感元件,转换器件,转换电路,电学量,【勇气号】,