高考物理 考点一遍过 专题55 传感器

第五章传感器第一节：认识传感器（1、传感器）（2、传感器的原理和分类）第二节：常见传感器的工作原理及应用（1、光敏电阻）（2、热敏电阻和金属热电阻）（3、应变式力传感器）（4、电容式传感器）（5、声传感器）（6、温度传感器）（7、传感器应用的一般模式）第三节：利用传感器制作简单的自动控制装置（1、电饭锅的工作原理）（2、火灾报警器的工作原理）（3、斯密特触发器）（4、蜂鸣器）（5、鼠标）（6、常见传感器的应用）（7、常见电学原件的原理）第一节传感器一、传感器1．定义：能够感受诸如力、温度、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为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断的器件或者装置。

2.功能：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。

二、传感器的原理和分类1．传感器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，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，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。

传感器原理如下图所示。

2．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。

根据测量目的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。

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。

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。

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。

第二节常见传感器的工作原理及应用一、光敏电阻1、特点：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量，一般随光照的增强电阻值减小。

2、原理：光敏电阻是用半导体材料制成的，硫化镉在无光时，载流子（导电电荷）极少，导电性能不好，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。

高考物理重庆电磁学知识点之传感器图文解析一、选择题1．如图所示是测定位移x的电容式传感器，其工作原理是某个量的变化，造成其电容的变化，这个量为（）A．电介质进入极板的长度B．两极板的间距C．两极板的正对面积D．电介质的种类2．某兴趣小组做一实验，用力传感器来测量小滑块在半圆形容器内来回滑动时对容器内壁的压力大小，且来回滑动发生在同一竖直平面内．实验时，他们把传感器与计算机相连，由计算机拟合出力的大小随时间变化的曲线，从曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔t 时间经过容器底一次；若滑块质量为0.2kg，半圆形容器的直径为50cm，则由图象可以推断滑块运动过程中的最大速度为v m．若取g=lO m/s2，则t和v m的数值为（）A．1.0s 1.22m/s B．1.0s 2.0m/s C．2.0s 1.22m/s D．2.0s2.0m/s3．与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。

如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。

磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。

当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。

下列说法中正确的是A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化D ．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号4．半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面，手指贴在其上与其构成了电容器的另一极．由于手指指纹深浅不同，嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同，其工作过程是通过对电容感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备将采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集，则（ ） A ．指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，电容小B ．指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，电容小C ．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指靠近时，各金属电极电量减小D ．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指远离时，各金属电极均处于充电状态5．如图所示为一种常见的身高体重测量仪，测量仪顶部向下发射超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪可记录发射和接收的时间间隔．测量仪底部有一压力传感器，其输出电压作用在它上的压力F 成正比，表达式为U kF =（k 为比例系数）．某同学已知了自己的身高h 、质量m 和重力加速度g ，他想利用该装置测量超声波速度v 和比例系数k ，他多次研究发现，当他站上测重台时测量仪记录的时间间隔比他没站上时减少了t ∆；当他没站上测重台时，测量仪已有输出电压为0U （0U ≠0），当他站上测重台时测量仪输出电压为U ，那么超声波v 与比例系数k 为A ．02U U h v k t mg -==∆， B ．022U U h v k t mg -==∆， C ．02U U h v k t mg -==∆， D ．()022U U h v k t mg-==∆， 6．如图所示的电路中，R 为光敏电阻(增大照射光的强度电阻会减小)、C 为电容器，灯泡L 的额定电压为50V ，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1．闭合电键S ，在a 、b 两端输入正弦交变电流1002sin10U t π=(V)，则下列说法正确的是（ ）A．灯泡会正常发光B．光敏电阻中的电流和灯泡中的电流相等C．增大照射光的强度照射光敏电阻，灯泡会变亮D．断开电键S，灯泡会熄灭7．电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，图为电熨斗的结构图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则如何调节调温旋钮（）织物材料尼龙合成纤维丝绸羊毛棉麻熨烫温度低高A．向下B．向上C．保持原状D．不能确定8．压敏电阻能够把压力这个力学量转换为电阻这个电学量，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，R 为定值电阻，电流表示数随时间变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是（）A．0~1t时间内，升降机可能匀速运动B．0~1t时间内，升降机一定匀速上升C．1t~2t时间内，升降机可能匀速上升D．1t~2t时间内，升降机一定匀加速上升9．火警报警系统原理如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1:n2=10:1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，R2为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R1为一定值电阻．下列说法中正确的是A．此交变电源的每秒钟电流变化50次B．电压表示数为22 VC．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小D．当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小10．下列器件应用光传感器的是A．话筒B．火灾报警器C．测温仪D．电子秤11．为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在，如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中R B是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器R B所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将（）A．I变大，U变小B．I变小，U变小C．I变大，U变大D．I变小，U变大12．如图电路中，电源电动势为E，内阻为r，R G为光敏电阻，R为定值电阻。

高一物理传感器知识点总结一、传感器的基本工作原理1. 传感器的基本组成传感器通常由感测元件、信号处理电路、输出电路和外壳等部分组成。

感测元件是传感器的核心部分，它根据测量的物理量不同而有所不同，如温度传感器可采用热电偶、电阻温度计、半导体热敏电阻等感测元件；压力传感器可采用压阻式、电容式、压电式等感测元件。

感测元件感知到的物理量会通过信号处理电路进行放大、滤波和线性化处理，最终输出给用户。

2. 传感器的工作原理传感器的工作原理主要遵循以下两种基本原理：（1）传感器的感测元件受到外界物理量的作用，产生相应的物理量，如电阻、电压、电流等发生变化；（2）感测元件感测到的物理量被转换为电信号，进行放大、滤波和线性化处理，最终输出为可观测的信号。

3. 传感器的分类根据测量的不同物理量，传感器可以分为温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器、光敏传感器、声音传感器等。

根据感测元件的不同，温度传感器有热电偶、电阻温度计、热电阻、热敏电阻等；压力传感器有电容式、压阻式、压电式等；光敏传感器有光电二极管、光敏电阻等。

二、常见传感器的工作原理和应用1. 温度传感器（1）工作原理：温度传感器是一种测量温度的传感器，它们可以使用热电偶、电阻温度计、半导体热敏电阻等感测元件。

其中，热电偶是利用两种不同金属在不同温度下产生的电动势来测量温度的；电阻温度计则是根据材料的电阻随温度的变化特性来测量温度的；半导体热敏电阻利用半导体的导电性随温度的变化来测量温度。

（2）应用：温度传感器在工业生产和生活中有着广泛的应用。

在工业领域，温度传感器通常用于监测各种设备和工艺的温度，以确保生产过程的正常进行。

在生活中，温度传感器也被广泛应用于家用电器、空调、汽车等领域。

2. 湿度传感器（1）工作原理：湿度传感器是一种测量空气湿度的传感器，它们通常使用湿度敏感材料（如聚合物、电介质等）或电容式传感元件来感知空气中的湿度。

当湿度传感器暴露在潮湿的环境中时，敏感材料的导电性会发生变化，从而测量出空气的湿度。

高考物理最新电磁学知识点之传感器图文答案一、选择题1．某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO ′ 转动时，元件A 相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A 的质量为m ，弹簧的劲度系数为k 、自然长度为l ，电源的电动势为E 、内阻不计．滑动变阻器总长也为l ，电阻分布均匀，装置静止时滑片P 在变阻器的最左端B 端，当系统以角速度ω转动时，则( )A ．电路中电流随角速度的增大而增大B ．弹簧的伸长量为2ml x k m ωω=-C ．输出电压U 与ω的函数式为2Em U k m ωω=- D ．此装置能测量的角速度最大不超过2k m2．电视机遥控器是用传感器将光信号转化为电流信号。

下列属于这类传感器的是 A ．走廊中的声控开关 B ．红外防盗装置C ．热水器中的温度传感器D ．电子秤中的压力传感器3．图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R 1="20" kΩ,R 2 ="10" kΩ,R 3="40" kΩ,R t 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a 、b 端电压U ab ≤ 0时，电压鉴别器会令开关S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a 、b 端电压U ab >0时，电压鉴别器会令开关S 断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（ ）A．10℃B．20℃C．35℃D．45℃4．下列说法正确的是A．传感器都是利用电磁感应原理工作的B．电磁炉是根据电磁感应原理工作的C．法拉第圆盘发电机是利用静电感应的原理制成的D．探测金属物品的探测器都是利用静电感应的原理工作的5．近年来，酒驾几乎成为一种“社会公害”， 2011年我国首次将醉酒驾车规定为犯罪，并于5月1日正式实施。

交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示，其中是半导体型酒精气体传感器，该传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，为定值电阻。

一、传感器1．定义：传感器是能把力、温度、光、声、化学成分等物理量，按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量(通常是电压、电流等电学量)，或转换为电路的通断的元件。

2．工作原理：非电学量→敏感元件→转换器件→转换电路→电学量二、常见传感器元件(2020·吉林省高三模拟)某同学想通过实验探究一个热敏电阻的特性，并用此热敏电阻制作一个报警电路。

(1)为了探测热敏电阻的特性，设计了如图甲所示的电路，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，R T为热敏电阻，热敏电阻处在虚线所示的温控室中。

①实验时，记录温控室的温度t0，将S2合向1，闭合电键S1前，将滑动变阻器R1的滑片移到__________(填“a”或“b”)端，调节滑动变阻器的滑片，使电流表有合适的示数I0，将S2合向2，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I0，记录此时电阻箱接入电路的示数为R0，则温度为t0时，热敏电阻的阻值为__________。

②多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R—t图象，如图乙所示，由图可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________(填“增大”或“减小”)。

(2)用上述热敏电阻设计一个报警电路如图丙所示，图中继电器的供电电池E1，其电动势为3V，内阻不计，继电器电磁铁线圈用漆包线绕成，其电阻R3为40 。

当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，指示灯熄灭，警铃响。

当环境温度升高时，继电器的磁性将__________(填“增大”“减小”或“不变”)，当环境温度达到__________℃时，指示灯熄灭，警铃报警。

(3)如果要使报警电路在更低的温度就报警，下列方案可行的是__________。

A．将继电器的供电电池E1更换为电动势更小一些的电池B．将继电器的供电电池E1更换为电动势更大一些的电池C．将指示灯的供电电池E2更换为电动势更小一些的电池D．将指示灯的供电电池E2更换为电动势更大一些的电池【答案】b R0减小增大100 B【解析】(1)①闭合电键S1前，应将滑动变阻器R1的滑片移动b端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大；由等效法可知，温度为t0时，热敏电阻的阻值为R0；②从图象可以看出，该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。

高一物理传感器知识点归纳高一物理是学生们进入高中阶段的第一年，也是物理学中基础知识的学习年份。

在高一物理课程中，传感器是一个重要的知识点。

本文将对高一物理传感器的相关知识点进行归纳和总结。

1. 什么是传感器？传感器是一种能够将非电气量转化为电信号的设备。

它们可以检测和测量温度、光强度、压力、声音等各种非电气量，并将其转化为电信号，以便进行数据分析和处理。

2. 传感器的工作原理传感器的工作原理基于不同的物理效应。

例如，温度传感器基于热电效应，光传感器基于光电效应，压力传感器基于力电效应等。

当外界的非电气量作用于传感器时，传感器内部的物理效应会发生变化，从而生成电信号。

3. 常见的传感器类型a) 温度传感器：用于测量物体的温度。

常见的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

b) 光传感器：用于测量光的强度和颜色。

光敏电阻和光电二极管是常见的光传感器。

c) 压力传感器：用于测量物体所受到的压力。

压电传感器和电容式传感器是常用的压力传感器。

d) 声音传感器：用于检测和测量声音的强度和频率。

麦克风是常见的声音传感器。

4. 传感器的应用领域传感器在现代科技和工业中有着广泛的应用。

下面列举几个应用领域作为例子：a) 智能手机：智能手机内部配备了多种传感器，如加速度传感器、陀螺仪和光传感器，以实现重力感应、自动屏幕旋转和环境光感应等功能。

b) 汽车工业：传感器在汽车工业中起着关键的作用，如安全气囊传感器和刹车传感器，能够监测车辆状况并采取相应的措施。

c) 工业自动化：传感器在工业自动化中用于监测和控制生产过程，如温度传感器和压力传感器，可以确保生产过程的稳定性和安全性。

d) 医疗领域：传感器在医疗领域中被广泛应用，如心率传感器、血压传感器和血糖传感器，可以监测和记录患者的生理参数，帮助医生做出准确的诊断和治疗决策。

5. 传感器的优缺点传感器的使用具有许多优点，但也存在一些缺点。

优点：a) 精度高：传感器能够以较高的精度测量非电气量，并将其转化为数字信号。

第五章传感器1.认识传感器 (1)2.常见传感器的工作原理及应用 (1)3.利用传感器制作简单的自动控制装置 (19)1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用必备知识·自主学习一、神奇的传感器【情境思考】小盒子A的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关。

如果把磁体B放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁体移走，灯泡熄灭。

问题：盒子里有什么样的装置，才能出现这样的现象？提示：小盒子中有一种叫作“干簧管”的元件，能起到开关的作用，是一种能够感知磁场的传感器。

1.传感器：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。

2.楼道灯自动开启：这个开关会感知环境的明暗和声音的强弱。

只有环境的亮度低于某一数值，同时声强高于某一数值时，声控—光控开关才会接通，灯才会亮。

3.自动门：有的自动门装有一种装置，当人走近时，可以检测出人体向外辐射的红外线，从而发出使自动门开关启动的命令。

这种装置就是红外线传感器。

4.便携式酒精检测仪：司机对着“便携式酒精检测仪”呼气，检测仪就会显示呼出气体中的酒精浓度，这是因为检测仪上装有“乙醇传感器”，它能感知乙醇的浓度。

5.非电学量转化成电学量的意义：把非电学量转化成电压、电流等电学量，或转化为电路的通断，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制。

二、传感器的种类1.传感器的种类：力传感器、磁传感器、声传感器等物理传感器。

2.电化学反应原理：把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号。

3.生物活性物质：利用生物活性物质选择性来识别和测定生物化学物质，如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等生物传感器。

三、传感器的组成与应用模式1.传感器的基本部分由敏感元件、转换元件组成。

2.传感器原理：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，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，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。