第五章 传感器 1 认识传感器 2 常见传感器的工作原理及应用 学习任务一 认识传感器 [科学探究] 如图所示,小盒子A的侧面露出一个小灯泡,盒外没有开关,但是 把磁铁B放到盒子上面,灯泡就会发光,把磁铁移走,灯泡就会熄灭.盒子里有什么样的装置,才能出现这样的现象 例1 [2024·湖北武汉二中月考] 下列关于传感器说法中不正确的是 ( ) A.电子秤所使用的测力装置是力传感器,它将压力大小转化为可变电阻,进而转化为电压信号 B.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 C.电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片,这种双金属片的作用是控制电路的通断 D.光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量 [反思感悟] 【要点总结】 1.传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量). 2.传感器工作过程如图所示. 3.传感器的分类 工作原理 举例 物理传感器 利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出待测对象信息 力电传感器、温度传感器、光电传感器、声传感器、电容传感器等 化学传感器 利用化学反应识别和检测信息 气敏传感器、湿敏传感器等 生物传感器 利用生物化学反应识别和检测信号 酶传感器、细胞传感器等 学习任务二 常见传感器的工作原理及其应用 考向一 光敏电阻 例2 [2024·湖南长沙一中月考] 某学校新装了一批节能路灯如图甲所示,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变.如图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,R1为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小).当随着傍晚到来光照逐渐减弱时,下列判断正确的是 ( ) A.A灯变亮,B灯变暗 B.电源的效率变大 C.电源内阻消耗的功率变大 D.R1上电流的变化量等于R0上电流变化量 [反思感悟] 【要点总结】 1.光敏电阻的材料是一种半导体,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照强度的增大,载流子增多,导电性变好,即光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小. 2.光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量. 3.光电传感器中的主要部件是光敏电阻或光电管,是依据光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化的原理制成的.光电传感器有非常广泛的应用,如自动冲水机、路灯的控制、光电计数器、烟雾报警器等. 考向二 金属热电阻和热敏电阻 例3 [2024·浙江学军中学月考] 新冠肺炎疫情期间,额温枪被大量应用于排查高温患者.额温枪的原理是通过传感器接收红外线得出感应温度数据.某同学在实验室中用如图甲所示的电路验证额温枪测量温度的准确性.已知电源电动势E=1.5 V,内阻忽略不计,R0=15 Ω,热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙所示. (1)热敏电阻感应的温度越高,电压表示数 (选填“越大”或“越小”). (2)闭合开关后,发现电压表示数为0.45 V,则热敏电阻感应的温度为 ℃(保留1位小数). [反思感悟] 【要点总结】 1.热敏电阻与金属热电阻的比较 热敏电阻 金属热电阻 特点 电阻随温度的变化而变化且变化得非常明显,电阻值随温度升高而减小 电阻率随温度的升高而增大 R-T图像 制作材料 半导体 金属导体 优点 灵敏度好 化学稳定性好,测温范围大 作用 能够将温度这个热学量转换为电阻这个电学量 2.热电传感器是利用热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化的原理制成的,它有非常广泛的应用,如各种家用电器(空调、冰箱、热水器、饮水机、电饭煲等)的温度控制、火警报警器、恒温箱等. 考向三 电阻应变片 例4 如图所示是智能称重地磅,它使用方便快捷、计量精度高、反应速度灵敏、移动方便,这种地磅安装了应变式力传感器,下列关于应变式力传感器的说法不正确的是 ( ) A.应变片常用半导体材料制成 B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大;反之,变小 C.传感器输出的是应变片上 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
