高中物理 第六章 传感器必考点专题讲座 新人教版选修3-2

高三物理选修3-2知识点总结：第六章传感器（人教版）第六章：传感器本章从生活中常见的传感器入手，以对传感器的认识过程为主线，以转换思想为理论依据，深入研究了传感器的原理、应用以及自动控制电路的设计，重点是对传感器的认识过程、传感器的原理的理解及其在各领域的广泛应用，学会由非电学量转换为电学量的转换思想，掌握传感器和自动控制电路的工作过程，会用传感器和转换思想，设计简单的自控装置。

知识构建：新知归纳：AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF一、传感器及其工作原理:传感器是这样一类元件：它能够感受诸如力、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换成为电压、电流等电学量，或转换成为电路的通断。

●传感器的分类：常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的，根据测量的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型。

①物理型传感器是：利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。

②化学型传感器是：利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。

AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF③生物型传感器是：利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质，主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物、传感器、免疫传感器等等●传感器的原理：传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的大多是电学量，如电压、电流、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，一般要经过放大等处理后，再通过控制系统产生各种控制动作。

●光敏电阻现象：光敏电阻在光照条件下，电阻值很小；在无光条件下，电阻值很大。

普通电阻与光照条件无关。

分析论证：光敏电阻由半导体材料制成，无光照时，载流子极少，导电性不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好，普通金属电阻内自由电子受光照影响很小，所以电阻一般与光照条件无关。

人教版高中物理选修3-2复习素材：第六章传感器知识点总结第六章传感器知识点6.1传感器及其工作原理一、什么是传感器1、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。

它的优点是：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

2、传感器的工作原理：非电学量敏感元件转换器件转换电路电学量二、光敏电阻（光电传感器）特性：光敏电阻对光敏感。

当改变光照强度时，电阻的大小也随着改变。

一般会随着光照强度的增大而电阻值减小。

光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。

三、热敏电阻和金属热电阻（温度传感器）热敏电阻或金属热电阻：把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。

电容式传感器（位移传感器）：能够把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量。

四、霍尔元件（磁传感器）霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。

因此，我们可以把霍尔元件放置在某一未知的磁场中，通过测定霍尔电压U 的变化得知该磁场磁感应强度的变化。

6.2传感器的应用一、传感器应用的一般模式传感器输出的电信号相当微弱，难以带动执行机构去实现控制动作，因此要把这个电信号放大。

如果要远距离传送，可能还要把它转换成其他电信号以抵御外界干抗。

二、力传感器的应用——电子秤应变片发生形变时其电阻随之发生变化，在恒定电流下，应变片是把形变这个力学量转换为电压这个电学量。

三、温度传感器的应用——电熨斗电熨斗也装有双金属片温度传感器。

这种传感器的作用是控制电路的通断。

四、温度传感器的应用——电饭锅电饭锅中也应用了温度传感器，它的特点是:常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103℃时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。

这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。

五、光传感器的应用——火灾报警器利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器6.3实验：传感器的应用实验1 光控开关1、斯密特触发器：符号：特性：可以将连续变化的模拟信号转换成突变的数字信号。

第六章 传感器知识建构专题应用专题一 传感器的工作原理及常用的敏感元件(1)传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的通常是电学量，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作，传感器原理如框图所示。

非电学量→敏感元件→转换器件→转换电路→电学量(2)常见敏感元件及特性。

①光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大。

②热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大，热敏电阻有正温度系数、负温度系数两种。

正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小。

③霍尔元件：能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量，U H ＝k IB d。

【例题1】 如图所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I －U 关系曲线图。

(1)为了通过测量得到如图甲所示I －U 关系的完整曲线，在图乙(a)和图(b)两个电路中应选择的是图______；简要说明理由：____________________。

(电源电动势为9 V ，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)甲乙(2)在图丙所示电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1＝250 Ω。

由热敏电阻的IU关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为______V；电阻R2的阻值为______Ω。

丙(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子。

专题二传感器在实际问题中的应用传感器是以一定的精度和规律把被测量量转换为与之有确定关系的、便于测量的量的一种装置。

在处理实际问题时注意被测量量与测量量之间的关系。

同时传感器一般是把被测量量转换成电学量，因此往往与电子元件一起构成电路，所以注意电路分析，特别是各种敏感元件特性及各种常用电子元件的工作特点，要牢记，并针对具体问题灵活处理。

【例题2】加速度计是测定物体加速度的仪器。