高二物理传感器的应用与设计ppt.ppt

传感器的应用与设计,江苏省淮安中学高二物理组,复习：1、传感器,非电学量,敏感元件,转换器件转换电路,电学量,传感器是指这样一类元件：它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。,2、流程：,随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的。,这节课我们就来设计一些简单的电路。,如:请你设计一个能测量小汽车质量的电路并说明其原理。提供器材：小汽车、弹簧、电源、电流表、滑动变阻器、导线、电键、定值电阻。,如何利用以上器材设计一个简易的电路图来测物体的质量?,测物体的质量,力学量转换为电学量,弹簧的形变量与电流（电压）变化的关系,滑动变阻器起作用！,原理图,如图，电源电动势为E，内阻不计，不称物体时，滑动头P在A端，滑动变阻器接入电路中有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑动头下移，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的质量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的质量，若滑动变阻器上A、B间长度为L，最大阻值为R，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数k,试导出所称重物重力G与电路中电流I的函数关系。,若将器材中电流表换成电压表，则又如何设计？,哪个电路更好？,用如图示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。可供选择的器材如下：热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。,设计目的:高温报警,电铃报警,怎么办?,设计 高温报警器,高温报警,电铃报警,有电流通过电铃,热敏电阻起作用,正常情况下绿灯亮,电铃和绿灯分别接在继电器两个触头上,原理图,练习、用如图示的电磁继电器设计一个由光敏电阻来控制路灯的实验电路。要求是：光暗时灯亮，光亮时灯灭。可供选择的器材如下：光敏电阻、小灯泡、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。,用煤气烧水时，如果水开了，不及时关掉煤气，时间长了，会发生火灾，请设计一报警器，水开时，能及时报警，提醒主人及时关掉煤气？,可选器材：光敏电阻，热敏电阻，报警器（电铃），电源，可变电阻，开关及导线若干。,联系实际：,练习：请你设计一个磁控防盗报警装置并说明它的工作原理。门的上沿嵌入一小块永磁体，门框内与M相对的位置嵌入干簧管H。要求：睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，电铃就会叫起来。器材：电源、定值电阻、电铃、导线、电键、干簧管。,