25秋金牌学案物理选修二粤教版学生用书22　第五章　第二节　传感器的应用　第三节　用传感器制作自动控制装置.docxVIP

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第二节传感器的应用

第三节用传感器制作自动控制装置

[学习目标]1．列举传感器在日常生活中的应用；了解传感器在工、农业生产中的应用，知道航天航空中的传感器．2．理解常用传感器的工作原理和过程．3．通过利用传感器制作自动控制装置的过程，培养动手能力和解决问题的能力．

知识点一生活中的传感器

1．温度传感器的应用

电饭煲、________、微波炉、空调机、消毒碗柜等与温度控制相关的家用电器．

2．红外线传感器的应用

________、家电遥控器、生命探测仪、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等．

3．光敏传感器的应用：________等．

4．压力传感器的应用：________等．

知识点二传感器在工、农业生产和航天航空中的应用

1．农业生产中的传感器

无人管理的自动灌溉系统利用了________传感器；自动化温室种植中，温室的自动控温就是在温度传感器的帮助下实现的；现代粮库采用了________传感器和________传感器．

2．工业生产中的传感器

安全生产中，如将一种埋入式________传感器安置在大桥或水坝中，随时可以监控大桥或水坝的裂痕等安全隐患；在自动控制系统中，如数控机床中的位移测量装置就是利用高精度________传感器(如光栅传感器)对位移测量，从而实现精密加工．

3．航天航空中的传感器

飞机保持一定飞行高度，当飞机高度变化时，大气数据计算机自动发出与给定高度的差值信号，并通过自动驾驶仪操纵升降舵，使飞机恢复给定高度；在运载火箭、载人飞船中，应用了传感器供________和________系统使用；对航天员的各种生理指标的测量有________传感器，如测量血压、心电图、体温等．

1．思考判断(正确的画“√”，错误的画“×”)

(1)洗衣机的自动控制装置利用了压力传感器． ()

(2)自动门利用了红外线传感器． ()

(3)指纹识别器是利用压力传感器． ()

(4)无人管理的自动灌溉系统，用到了温度传感器． ()

(5)位移测量装置用到了位移传感器． ()

2．关于传感器的应用，下列说法中正确的是 ()

A．电熨斗是通过感温铁氧体的作用控制电路的通断的

B．电子秤能通过应变片把力这个力学量转换为电学量进行测量

C．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号

D．热敏电阻是把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量的

3．类人型机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是()

A．是力传感器 B．是光传感器

C．是温度传感器 D．是声音传感器

(1)日光灯的启动器(结构如图所示)也可看成是一个热敏传感装置，它的热敏功能器是双金属片，你能说出启动器的工作原理吗？

(2)如图所示，水箱水位自动报警器是如何工作的？

考点1传感器的应用实例

1．力传感器的应用——电子秤

(1)构成：电子秤的测力装置是力传感器，常用的一种力传感器由一个金属梁和两个应变片组成．如图所示．

(2)电子秤工作原理：

金属梁自由端受力F→梁发生弯曲→应变片的电阻变化→

(3)应用：力传感器常用于测量汽车载重，以及商店超市的电子秤．

2．温度传感器的应用

(1)电熨斗．

①温度传感器：由半导体材料制成的热敏电阻和金属热电阻均可制成温度传感器，它可以把温度信号转换为电信号进行自动控制．

②电熨斗的自动控温原理：其内部装有双金属片温度传感器，如图所示：

常温下，上下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源停止加热，温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用．

(2)电饭锅．

①结构：如图所示，它的主要元件感温铁氧体是用氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的．它的特点是：常温下具有磁性，能被磁体吸引，但是温度上升到约103℃时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了．

②工作原理：电饭锅工作时，按下开关按钮，感温磁体与永磁体接触，两个接线螺钉通过触点相连，电路接通，开始工作，电饭锅内温度升高，当达到103℃时，感温磁体与永磁体分离，带动触点分离，电路断开，不再加热，电饭锅停止工作．

3．光传感器的应用——火灾报警器

如图所示为利用烟雾对光的散射来工作的一种火灾报警器，其工作原理是：

带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小．与传感器连接的电路检测出这种变