人教版高二物理选修32《传感器及其工作原理》课件.pptVIP

* 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网 航空航天宇宙飞船 飞行的速度、加速度、位置、姿态、温度、气压、磁场、振动测量。“阿波罗10”飞船对3295个参数进行检测，其中：温度传感器559个、压力传感器140个、信号传感器501个、遥控传感器142个 专家说：整个宇宙飞船就是高性能传感器的 集合体 学习目标： 3.了解非电学量转换成电学量的技术意义，进一步 拓展学生的思维，进一步探讨科技发展给人类带来 的利与弊。 2.介绍光敏电阻、热敏电阻、 霍尔元件三种敏感 元件．了解其性能和工作原理。 1.通过观察一些现象和常见的事例，初步了解传感器 的概念，了解传感技术在信息时代的作用与意义。 自动门 引入新课 自动干手机 酒精含量测试仪 电子秤 原理：当磁体靠近干簧管 (或给控制线圈通断电）时，两个簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到开关的作用 什么是传感器 ？ 干簧管 电 梯 选层控制 电 话 折叠式手机的开关 有线电话听筒拿离时的开关控制 微波炉 炉门的开关控制 冰 箱 门的开关控制 煤气表 流量控制 汽 车 安全气囊的开关控制 天窗/车窗 开关控制 安全带的扣妥/松拖警示 应用对象 功 能 干簧管的应用 1.传感器的定义： 转换电路 物理信息 化学信息 生物信息 电信号 敏感元件 传感器 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。 传感器 非电学量 传感器 电学量 2.传感器的作用 Text 声音等 磁场 温度 受力 电容等 电阻 电压 电流 测量、传输、处理和控制 视觉 嗅觉 听觉 味觉 触觉 光传感器 湿度传感器 气体传感器 声音传感器 味传感器 温度传感器 压力传感器 人获取外界信息 机械自动化设备获取外界信息 离子感烟器 温度传感器 自动旋转门 明火探测器 光电传感器 湿度传感器 机油压力传感器 超声波传感器 风速传感器 全自动血压机 雷达测速仪 红外耳温计 1、光敏电阻 制作传感器常用的敏感元件 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。 3、传感器常用的敏感元件 走廊声控灯的工作原理 光敏传感器 声敏传感器 灯 光线 延 时 电 路 声音 控制装置 光线----- 2、热敏电阻 特性：热敏电阻的阻值会随着温度的升高而_____，具有负温度系数 减小 3、电容式位移传感器 电容式位移传感器把力学量（位移）转换为电学量（电容）。 示意图 被测物体 x 电容器极板 电介质板 （1）测定角度θ （2）测定液面高度h （3）测定压力F （4）测定位移x 定片 动片 θ 电介质 金属芯线 导电液体 待测压力F 固定电极 可动电极 x 极板 极板 电介质 3、电容式传感器 制作传感器常用的敏感元件 在一个很小的矩形半导体（例如砷化铟）薄片上，制作4个电极，就成了一个霍尔元件。 4、霍尔元件 C D F B E I UH 霍尔元件工作原理图 霍尔效应 当电场力增大到与洛伦兹力相等时，内外侧端面 间就形成一个稳定的电场，此时两端面形成一个稳定 的电压UH。这种现象称为霍尔效应，这个电压叫做霍 尔电压 可以证明，霍尔电压UH： d——薄片的厚度 k——霍尔系数 霍尔元件——把磁感应强度这个磁学量转换为电压 这个电学量 载流子在洛伦兹力作用下侧移，两个侧面出现电势差.当达到稳定状态时,洛仑兹力与电场力平衡 电流的微观表达式 1、传感器的概念 小 结 2、传感器的工作原理： 3、敏感元件： （1）光敏电阻 （光电传感器） （2）热敏电阻和热电阻 （ 温度传感器） （3）电容式传感器 （位移传感器） （4）霍尔元件 （磁传感器） 非电学量 敏感元件 转换器件 转换电路 电学量 例1.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计数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 A R1 R2 信号处理系统 BD 例2、