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第六章 传感器 1．传感器及其工作原理 一、学习目标 ： 1．初步认识什么是传感器，感受传感技术在信息时代的作用与意义 。 2．了解光敏电阻、热敏电阻的电学特性及与其相对应的电学元件的运用 ；知道霍尔元件的工作原理，了解它在技术上的运用 。 3．了解电容式传感器的工作原理及在技术上的运用 。 4．会推导霍尔电压公式 。 二、学习重点 ：认识各种常见的传感器 ；知道光敏电阻、热敏电阻的温度特性，霍尔元件的工作原理 。 学习难点 ：分析传感器的工作原理 。 三、自主学习 ：（ 阅读书《3-2》P52～55 ，完成下面的学习 ） （一）什么是传感器 ？ 观察演示实验 ：P52 “ 演示 ” 1．传感器的作用 ： 2．传感器的定义 ： （二）常见的传感器的原件 ： 1．干簧管 ： 能够感知 存在的原件。将 信号转化为 的原件。 2．光敏电阻 ： 观察演示实验 ： P53 “ 实验 ” 物理特性 ：随着光照增强 ，电阻 。 工作原理 ：主要原料为硫化镉 ，将 转化为 。 3．热敏电阻和金属热电阻 ： 观察演示实验 ： P54 “ 实验 ” 阅读课本后，完成下表的填空 ： 热敏电阻 金属热电阻 工作特性 随着温度升高，电阻 。 随着温度升高，电阻 ； 主要原料 氧化锰等金属氧化物 铂等金属 工作原理 将 量转化为 量。 将 量转化为 量。 灵敏度 温度计测量范围 4．电容式位移传感器 ： 讨论 ：P54 “ 说一说 ” 工作原理 ：将 转化为 。 5．霍尔元件 ： 小组讨论推导 ：霍尔电压与磁感应强度关系表达式 ： 工作原理 ：将 转化为 。 （三）问题讨论 ： 问题一 ：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记数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次 问题二 ：如图所示为一测定液面高低的传感器示意图，甲为固定的导体芯，乙为导体芯外面的一层绝缘物质，丙为导电液体。把传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向右偏转，则导电液体的深度h的变化为A．正在增大 B．正在减小 C．不变 D．无法确定问题三 ：如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽度为d，高为b，有一磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n ，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？（此题描述的是著名的霍尔效应现象） 课 后 练 习 班级 姓名 1.用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的( ) A．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大 B．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小 C．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大 D．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小 2. 如图所示 ，将万用表的选择开关置于“ 欧姆 ” 挡 ，再将电表的两支表笔与一热敏电阻 R t 的两端相连 ，这时表针恰好指在刻度盘的 正中间 。若往R t上擦一些酒精，表针将向 （填“左” 或“右” ）移动 ；若用吹风机将热风吹向电 阻，表针将向 （填“左”或“右” ）移动 。 3．如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R 2 为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器 ，a、b之间接报警器。当传感器R 2 所在处出现火情时 ，显示器的电流I 、报警器两端的电压U的变化情况是 （ ） A．I 变大，U 变大 B．I 变小，U 变小 C．I 变小，U 变大 D．I 变大，U 变小 4．如图所示 ，R1 、R 2 为定值电阻 ，L是小灯泡 ，R 3为光敏电阻 ，当照射光强度增大时