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课件网) 吕 叔 湘 中 学 庞 留 根 传感器及其工作原理 传感器及其工作原理 教学目标 一、课题的引入 二、什么是传感器 三、光敏电阻 四．金属热电阻和热敏电阻 五、霍尔元件 推导霍尔元件的电压与磁感应强度的关系 例1 例2 A组能力训练题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B组能力训练题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 教学目标： ①知道非电学量转换成电学量的技术意义； ②通过实验，知道常见传感器的工作原理； ③初步探究利用和设计简单的传感器. 重点和难点： 1.几种常见传感器的工作原理（演示实验）； 2.学生自己设计简单的传感器. 一、课题的引入 【演示实验1】干簧管控制电路的通断 如图,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,灯泡熄灭. 盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？ A B S N 探明原因：玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片。当磁铁靠近干簧管时,两个簧片被磁化而接通,电路导通.所以,干簧管能起到开关的作用. S N 打开盒子，用实物投影仪展示盒内的电路图，了解元件“干簧管”的结构。 这个装置反过来还可以让我们通过灯泡的发光情况，感知干簧管周围是否存在着磁场。 【演示实验2】声光控开关控制电路的通断 ①先在普通光照条件下， ②再把开关置于黑暗环境中。 二、什么是传感器？ 刚才的两个实验，都用了一种元件，这些元件能够感受某些信息，通过它能实现电路的自动控制,这种元件有一个专门的名称：传感器。 什么是传感器呢？ 它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。 它的优点是：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 ①当冰箱内的温度高于设定值时，制冷系统自动启动，而当温度低于设定值时，制冷系统又会自动停止。冰箱的控制，是通过温度传感器实现的. ②楼梯道的电灯，晚上，有人经过楼道时，开关自动接通，灯就亮；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，灯总是不亮，这种开关用的就是声光传感器。 ③为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多有一个小盒子，当房间失火时它能感知出现的烟雾，通过电路发出警报，这个小盒子就是烟雾传感器。 传感器在日常生活中的使用： ④其他如宾馆洗手间的墙壁上干手机的湿度传感器、电视机里换频道的红外传感器、电饭锅的温控开关、养鸡场里的孵化器、交警用来测驾驶员是否酒后开车的酒精气体测试仪、磁悬浮列车里的加速度测试器、电容式话筒里的电容式传感器、自动洗衣机里的压力传感器等. 可以说，传感器的广泛使用，丰富了我们的生活，使我们的生活更加方便、安全和舒适。 图6.1-3 各种传感器 各种温度传感器 力传感器 色标传感器 传感器 三、光敏电阻 有一些物质,例如硫化镉,电阻率与所受光照的强度有关。把硫化镉涂敷在绝缘板上，在其表面再用银浆涂敷两个互不相连的栅状电极(图6.⒈4)， 图6.1-4 光敏电阻 这样就制成了一个光敏电阻。 硫化镉表面受到的光照强度 不同时，两个电极间的电阻 也不一样。 【演示实验3】比较光敏电阻在不同光照条件下的电阻之不同 用万用电表（由投影仪投出表盘）的欧姆挡测量一只光敏电阻的阻值，实验分别在室内自然光的照射下和用手掌遮光时进行。 光敏电阻在暗环境下电阻值很大， 实验结果： 强光照射下电阻值很小。 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。 光敏电阻是由硫化镉制成的，硫化镉是一种半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。 光敏电阻在光照射下电阻变化的原因: ... ...
