第五章 传感器 课时1　认识传感器（课件 讲义）高中物理 人教版（2019）选择性必修 第二册

第五章　传感器 课时1　认识传感器 核心 目标 1. 知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置，了解传感器的基本组成部分和应用的一般模式． 2. 知道传感器在生产、生活等实践活动中可以代替甚至超过人类对自然的感知，能够改变人类的生产、生活方式． 要点梳理 要点1　神奇的传感器 传感器，是指这样一类_____或装置：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的_____转换为便于传送和处理的可用信号输出． 如：楼道灯的“声控—光控”开关：这个开关就是一种传感器，会感知环境的_____和声音的_____．只有环境的亮度_____某一数值，同时声强_____某一数值时，“声控—光控”开关才会接通，灯才会亮． 要点2　传感器的种类 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 压电传感器、温度传感器、光电传感器、电感传感器、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、组织传感器、细胞传感器等 要点3　传感器的组成与应用模式 1. 传感器一般由敏感元件、转换元件组成． (1) 敏感元件：是指能直接感受或响应外界被测_____的部分． (2) 转换元件：是指能将敏感元件输出的信号直接转换成_____的部分． 它们分别完成_____和_____两个基本功能. 2. 传感器应用的一般模式如图所示，包括三个环节：感、传、用． 即学即用 1. 易错辨析 (1) 传感器是把非电学量转换为电学量的元件. (　　) (2) 所有传感器的材料都是由半导体材料做成的．(　　) (3) 传感器只能感受温度和光两个物理量．(　　) (4) 传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量．(　　) (5) 干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的．(　　) 2. 2022年政府“惠民工程”为每个老小区居民楼免费安装了楼道照明灯，白天不论有没有声音灯都不亮，晚上有声音时灯才亮．该开关中有两种传感器： ①声传感器 ②压力传感器 ③环境光线传感器 ④温度传感器 其中正确的选项是(　　) A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②④ 考向1　传感器的原理、分类与应用 1. 传感器的工作原理 传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压、电流、电荷量等．这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后再输送给控制系统产生各种控制动作．原理如下所示： →→→→ 例析：话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器．如图是电容式话筒的组成结构示意图，振动膜片涂有薄薄的金属层，与膜后的固定电极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． 　 声波使振动膜发生振动，振动膜作为敏感元件，感受声音信号的变化，与固定电极组成的电容器相当于转换元件，将声音信号的强弱转换成电容器的电容变化．把电容器接入含有电阻、电源的转换电路中，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．这样，信号最后经过转换电路就被输出为便于测量和处理的电压信号，用于显示、记录等． 2. 物理传感器的分类 大多数传感器是以物理原理为基础制作的．这类传感器应用领域也最广泛．物理传感器的两大类： (1) 根据被测量的不同，可分为声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器． (2) 根据具体工作原理的不同，可分为电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器． 3. 传感器的应用 传感器的作用就是方便进行测量、传输、处理和控制，因此得到了广泛应用． (1) 生活中，电饭煲、电冰箱等，都用到温度传感器；自动门、家电遥控器等都用到红外传感器；照相机、电子秤分别用到光传感器、压 ... ...