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课件网) 吕 叔 湘 中 学 庞 留 根 传感器的应用（一） 传感器的应用（一） 新课标要求 引入新课 一、传感器应用的一般模式 二、力传感器的应用—电子秤 应变片测力原理 三、声传感器的应用—话筒, 演示实验 四、温度传感器的应用———电熨斗 思考与讨论 例1, 例2 问题与练习1 问题与练习2 问题与练习3 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 新课标要求 1．了解力传感器在电子秤上的应用。 2．了解声传感器在话筒上的应用。 3．了解温度传感器在电熨斗上的应用。 教学重点 各种传感器的应用原理及结构。 教学难点 各种传感器的应用原理及结构。 引入新课 上节课我们学习了传感器及其工作原理。传感器是能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并把它们按照一定的规律转化成电压、电流等电学量，或转化为电路通断的一类元件。请大家回忆一下光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件各是把什么物理量转化为电学量的元件？ 热敏电阻将温度这个热学量转化为电阻这个电学量。 光敏电阻将光学量转化为电阻这个电学量。 霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。 这节课我们来学习传感器的应用。 一、传感器应用的一般模式 执行机构 显示器 (指针式电表) (数字屏) 计算机系统 放大 转换 电路 传感器 二、力传感器的应用———电子秤 阅读教材56页第一段，思考并回答问题。 （1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？ 电子秤使用的测力装置是力传感器，它是由金属梁和应变片组成。 应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量 （3）简述力传感器的工作原理。 （2）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？ 应变片测力原理 如图6.2-3示，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个应变片，在梁的自由端施力F，则梁发生弯曲,上表面拉伸，下表面压缩, 上表面应变片的电阻变大，下表面应变片的电阻变小。F越大，弯曲形变越大，应变片的阻值变化就越大。如果让应变片中通过的电流保持恒定,那末上面应变片两端的电压变大，下面应变片两端的电压变小。传感器把这两个电压的差值输出.外力越大，输出的电压 差值也就越大。 金属梁 应变片 应变片 F 6.2-3 应变片测力原理 三、声传感器的应用———话筒 1、话筒的作用 2、动圈式话筒的工作原理 是把声音信号转化为电信号。 动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。膜片接收到声波后引起振动，连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着一起振动，线圈在永磁体的磁场里振动从而产生感应电流（电信号），感应电流的 大小和方向都变化，振幅和频率的变化都由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音. 图1 3、电容式话筒的工作原理 N M Q R E=250V 到放大器 电容式话筒原理 利用电容器充放电形成的充放电电流。薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电。当声波使膜片振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流，于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同的电压。 优点：保真度好。 4、驻极体话筒的工作原理 驻极体话筒利用了电介质的极化现象：将电介质放入电场中，在前后两个表面上会分别出现正电荷与负电荷的现象．某些电介质在电场中被极化后，去掉外加电场，仍然会长期保持被极化的状态，这种材料称为驻极体． 驻极体话筒的原理同电容式话筒，只是其内部感受声波的是驻极体塑料薄膜． 优点：体积小，重量轻，价格便宜，灵敏度高,工作电压低。 话筒 演示实验： 按照图6.2-7连接驻极体话筒的工作电路。话筒的输出端经过隔直流电容器接到示波器。 图6.2-7用示波器观察话筒的工作 R 驻极体话筒 2.7kΩ E C S D ... ...
