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课件网) 第五章 传感器 2.常见传感器的工作原理 第*页 核心素养：1.感受传感器，知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置. 2. 了解传感器的基本组成部分和应用的一般模式. 3.利用电容器的结构改变电容的性 质，设计电容式位移传感器. 第*页 研习任务一 初识传感器 合作 讨论 话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器.图乙是电容式话筒的组成结构示 意图，话筒的振动膜片涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个金属片（固定电 极），它们构成电容器的两个极板.电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关 系来工作.你能根据它的工作过程说说各组成元件的作用吗？ 甲 乙 提示：振动膜：作为敏感元件，感受声音信号的变化. 固定电极：与振动膜组成的电容器是转换元件，声波使振动膜发生振动，将声音信号 的强弱转换成电容器的电容变化. 电阻R：与电容器、电源组成转换电路，由于电容器的电容不断发生变化，电容器产 生充、放电电流，加载在电阻R两端的电压也随之变化.将声音信号经过转换电路输出 为便于测量和处理的电压信号. 教材 认知 1. 传感器：把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信号的器件或装置. 2. 传感器的结构 通常传感器由敏感元件和转换元件组成，有时也将信号调节转换电路、辅助电源作为 传感器的组成部分，如图所示. ①弹性膜片：应变式压力传感器的弹性膜片就是敏感元件，它的作用是将压力转变成 膜片的形变. ②光敏电阻：通常用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成，随着光照的增强，载流子增 多，导电性变好，因此光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量. ③干簧管：干簧管是一种能够感知磁场的敏感元件，由密封在玻璃管内的两个软磁体 簧片构成，两个簧片在磁场中被磁化为异名磁极而相互吸引，所以串联在电路中的干 簧管就成了一个由磁场控制的开关. （1）敏感元件：常见的敏感元件包括力敏元件、光敏元件、热敏元件、磁敏元件、 气敏元件等，它们能直接感受诸如压力、光照、温度、磁场、气体等非电信息，并将 这些信息变换成易于测量的物理量. （2）转换元件：通常不直接感受被测量，而是将敏感元件输出的物理量转换成电学 量，又称传感元件. （3）信号调节转换电路：由于转换元件输出的信号一般很弱，容易混有干扰信号， 因此需要信号调节转换电路对其进行放大、消除干扰，使转换元件输出的电信号转换 成便于显示、记录、处理和控制的电学量. 3. 传感器的分类 按感知外界信息及变换效应的不同，可分为以下三类： （1）物理传感器：利用了力、热、光、电磁和声等物理效应. （2）化学传感器：利用了化学反应的原理检测物质的种类和浓度. （3）生物传感器：是利用酶、抗体和激素等分子识别功能进行工作的传感器. 研习 经典 A. 所有传感器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. 干簧管是一种能够感知电场的传感器 D. 传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的 B 解析：金属材料和半导体材料都可以制成传感器，传感器是把感受到的非电学量转换 为易处理和控制的电压、电流或电路的通断来传递信号的.干簧管是一种能感知磁场 的传感器.故选B. 名师点评 此类题目属于概念性的题目，一定要熟读课本，知道什么是传感器，并且知道各 种传感器的工作原理.除此之外，物理离不了生活，生活中多观察、多留意也会增强 对物理规律的认识和理解. 对应 训练 A. 光传感器和位移传感器 B. 磁传感器和温度传感器 C. 磁传感器和声传感器 D. 压力传感器和加速度传感器 解析：当人将手机靠近耳朵附近接听电话时，改变了位移，并且耳朵可能挡住了光 线，所以可能用到的传感器为光传感器和位移传感 ... ...
