《认识传感器》物理优秀课件1

增大
当油箱中油量减少时，电压表的示数将________
(选填“增大”或“减小”)。
[解析]
由题图可知当油箱内液面高度变化时，R的金属滑片将会移
动，从而引起R两端电压的变化，且当R′≫R时，UR ＝IR可视为UR
与R成正比，所以电压表应接在b、c两点之间；当油量减少时，电
压表示数将增大。
规律方法
传感器问题的分析思路
C．M点的电势比N点的低
D．M点的电势比N点的高
√
)
D

[当P向左运动时，据平行板电容器公式C＝
知d增加，则C变

小，A错误；稳定后电容器两极板间的电压不变，则据Q＝CU知C
减少，U不变，则Q减少，B错误；电容器两极板的电荷量减少，产
生放电电流，方向从M→N，因此M点的电势比N点的电势高，D正
红外线
人体向外辐射的______，从而发出使自动门开关启动的命令。这种
红外线传ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ器
装置就是____________。
3．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
浓度
“__________”，它能感知乙醇的____。
2．传感器的工作原理
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、电流、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输送给控制
系统产生各种控制动作。传感器的工作原理如下所示：
非电学量 → 敏感元件 → 转换元件 → 转换电路 → 电学量
4．传感器：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测

课堂训练
解析：光敏电阻受光照越强，电阻越小，所以将Rt用不透光的黑纸包起 来，电阻增大，指针左偏；若用手电筒光照射Rt，电阻减小，指针右 偏． 答案：左 右
课堂训练
3．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为 小灯泡，当温度降低时，下列描述正确的是( ) A．R1两端的电压增大 B．电流表的示数增大 C．小灯泡的亮度变强 D．小灯泡的亮度变弱
答案:ABC
新知探究
知识点 2 常见传感器
题后反思熟知光敏电阻与热敏电阻的特性是解决此类问题的 关键,即光敏电阻的阻值随光照的增强而减小;热敏电阻的阻值 随温度的升高,负温度系数的电阻减小、正温度系数的电阻增 大。
触类旁通若将例题1中的光敏电阻R3换为负温度系数的热敏电 阻,那么温度升高时,电压表的示数、小灯泡的功率如何变化?
课堂训练
【方法总结】 (1)光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小． (2)光敏电阻阻值的变化可以引起电路中其他物理量的变化，通过 分析电路解决问题．
课堂训练
2．如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的 两支表笔分别与光敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度 盘的中央．若用不透光的黑纸将Rt包裹起来，表针将向 ________(选填“左”或“右”)转动；若用手电筒光照射Rt，表 针将向________(选填“左”或“右”)转动．
新知探究
知识点 2 常见传感器
霍尔元件
3．霍尔电压 UH＝kIdB (1)其中 d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数，其大小与薄片 的材料有关． (2)一个霍尔元件的厚度 d、霍尔系数 k 为定值，再保持 I 恒定，则 UH 的变化就与 B 成正比，因此霍尔元件又称磁 敏元件．
新知探究

因为同一材料单位体积内载流子的个数n、单个载流子的 电荷量q均为定值，令k＝n1q，所以
UH＝kIdB(霍尔电压)． 注意：载流子根据霍尔材料的不同而不同，其中金属导体 的载流子为电子，而半导体的载流子因材料不同而不同．
1.霍尔电压UH＝k
IB d
中，k为霍尔系数，其大小与薄片的材
料有关.
2.判断电势的高低时要注意载流子是正电荷还是负电荷.
B、C正确；因霍尔电压UH＝k
IB d
，保持电流I恒定时，霍尔电压
UH与B成正比，选项D正确．
总结提能 霍尔元件两极间通入恒定的电流，同时外加与 薄片垂直的磁场时，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下 向着与电流和磁场方向都垂直的方向漂移，在两极上形成电压 (霍尔电压)．
电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通 过转动右把手实现的，这种转动把手称为“霍尔转把”，属于 传感器非接触控制．转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面 如图甲．开启电源时，在霍尔器件的上、下面之间加一定的电 压，形成电流，如图乙．随着转把的转动，其内部的永久磁铁 也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的电压，已知电压与车 速关系如图丙．以下关于“霍尔转把”叙述正确的是( B )
1．关于传感器的下列说法正确的是( B )
A．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的 B．金属材料也可以制成传感器 C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 D．以上说法都不正确
解析：半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成 传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，所以A错，B 正确；传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、 光、声、化学成分等非电学量，所以C错．
解答本题的关键是弄清以下两点：
(1)要判断M点电势与N点电势的高低，需要用左手定则判

2．传感器的定义
根据国家标准（GB/T 7665－1987）， 《传感器通用术语》中对传感器的定义：“能 感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可 用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换 元件组成。其中，敏感元件是指传感器中能直 接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传 感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成 适于传输或测量的电信号部分。”
课题一 认知传感器
学习目标
掌握传感器的定义。 掌握传感器的组成。 了解传感器的分类。 了解传感器的发展方向。
“传”——传送传感器感受被测量的信息。 “感”——传感器对被测量的对象敏感。 两者关系是不是应该倒过来？
人体系统是如何感知外界信息的？
人的五官
感官
神经
大脑
肢体
信息获取
传感器技术
能量转换型（有 源传感器）
压电式、热电式（热电 传感器直接将被测量的能量转换为输出
偶）、电磁式、电动式、 量的能量，通常配合，用于动态测量
按能量关系分类
能量控制型（无源 传感器）
电阻式、电容式、电感 式、微波式、激光式等
传感器本身不是换能器，被测非电量仅 对传感器中的能量起控制或调节作用， 必须有辅助电源供给传感器能量，而由 被测量来控制输出的能量，用于静态和 动态测量及非接触的测量场合
光传感器 视觉传感器
光电效应（光→电） 传感器智能化
压力传感器 压电效应（声波→电）
听觉传感器
传感器智能化
压力传感器 压电效应（压力→电）
温度传感器 塞贝克效应（温度→电）
触觉传感器
传感器高性能化
气体传感器 气味传感器
吸附效应（气→电） 吸附效应（质量变化→
频率变化；气→电）