傳感器及其應(yīng)用（學(xué)生用）

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1、傳感器及其應(yīng)用 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、知道什么是傳感器； 2、了解常見(jiàn)的傳感器及其工作原理。 學(xué)習(xí)過(guò)程： 活動(dòng)一、閱讀課本P51-63，完成知識(shí)準(zhǔn)備： 1、定義： 傳感器--- 2、常見(jiàn)幾種傳感器的工作原理： ①電子秤使用的測(cè)力裝置是____________，常用的一種是由金屬梁和___________組成的，應(yīng)變片是一種敏感元件，多用半導(dǎo)體材料制成。應(yīng)變片能把物體______________________這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換的________這個(gè)電學(xué)量。 ②話筒是一種常用的傳感器，其作用是將________轉(zhuǎn)換為_(kāi)_______。動(dòng)圈式話筒是根據(jù)_________________

2、___________原理將____________轉(zhuǎn)換為_(kāi)_____________信號(hào)的。電容式話筒中，當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成____________，于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的_____________。 ③電熨斗裝有__________傳感器，其作用是__________________________，電飯鍋中溫度傳感器的元件是_________________________，是用_______________、________________、___________________混合燒結(jié)而成的。它的特點(diǎn)是：常溫下具有___________

3、__，能夠被磁體吸引，但是溫度上升到約103℃時(shí)，就失去了鐵磁性，不能被磁體吸引了，這個(gè)溫度在物理學(xué)中稱為該材料的“_______________”或“__________________”。 ④日光燈啟動(dòng)器中的___________，其外層材料的熱膨脹系數(shù)__________內(nèi)層材料的熱膨脹系數(shù)。電熨斗中的雙金屬片，其上層材料的熱膨脹系數(shù)___________下層材料的熱膨脹系數(shù)。 ⑤機(jī)械式鼠標(biāo)器內(nèi)的碼盤(pán)兩側(cè)分別裝有_____________及________________，兩個(gè)紅外接收管就是兩個(gè)光傳感器，接收到的是斷續(xù)的______________，輸出相應(yīng)的____________

4、_信號(hào)。 ⑥煙霧散射式火災(zāi)報(bào)警器內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時(shí)光電三極管接收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)_______________電阻狀態(tài)，當(dāng)有煙霧時(shí)因其對(duì)光的散射作用，使部分光線照射到光照射到三極管上，其電阻變_____________，與傳感器連接的電路檢測(cè)到這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào)。 活動(dòng)二、閱讀課本P51-63，了解常用的敏感元件： ①熱敏電阻和金屬熱電阻---溫度傳感器 ②光敏電阻---光傳感器 ③應(yīng)變片---電子秤 ④電容器---位移傳感器或水深傳感器、話筒 ⑤霍爾元件---霍爾傳感器 ⑥雙金屬片---電熨斗、日光燈的啟動(dòng)器 ⑦感溫鐵氧體--

5、-電飯鍋 ⑧光電二極管---鼠標(biāo)、火災(zāi)報(bào)警器 活動(dòng)三、閱讀課本P51-63，了解傳感器分類及應(yīng)用： ①力傳感器：將力轉(zhuǎn)換為電壓 應(yīng)用：電子秤 ②聲傳感器: 將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 應(yīng)用：話筒（動(dòng)圈式和電容式） ③溫度傳感器: 將溫度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或電路的通斷 應(yīng)用：電熨斗、電飯鍋、測(cè)溫儀 ④光傳感器:將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) 應(yīng)用：光傳感器---鼠標(biāo)器、火災(zāi)報(bào)警器 活動(dòng)四、閱讀課本P64-65，熟悉傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)： 1、分析光控開(kāi)關(guān)電路工作原理 2、分析溫度報(bào)警器電路工作原理

6、 傳感器反饋訓(xùn)練： 一、選擇題： 1、下列元件利用了光傳感器的是 （ ） A．火災(zāi)報(bào)警器 B．電飯鍋 C．測(cè)溫儀 D．加速度計(jì) 2、下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào) B．電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電路的通斷 C．電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器 D．半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器，因?yàn)闇囟仍礁撸碾娮柚翟酱? 3、如圖1所示，R1、R2、R3是固定電阻，R4是光敏電阻

7、，當(dāng)開(kāi)頭S閉合后在沒(méi)有光照射時(shí)，a、b兩點(diǎn)等電勢(shì)，當(dāng)用光照射R4時(shí) （ ） A． R4的阻值變小，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) B．R4的阻值變小，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) C．R4的阻值變大，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) D．R4的阻值變大，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) 4、有一熱敏電阻的電阻值隨溫度變化的R-t圖像如圖2所示，現(xiàn)將該熱敏電阻接在歐姆表的兩表筆上，做成一個(gè)電子溫度計(jì)，為了便于讀數(shù)，再把歐姆表上的電阻值轉(zhuǎn)換成溫度值．現(xiàn)想使該溫度計(jì)對(duì)溫度的變化反應(yīng)較為靈敏，那么該溫度計(jì)測(cè)量哪段范圍內(nèi)的溫度較為適宜（設(shè)在溫度范圍內(nèi)，歐姆表的倍率不變） （ ） A．t1~t2段 B．t

8、2~t3段 C．t3~t4段 D．t1~t4段 5、傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖3所示，是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器，當(dāng)待測(cè)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串接成閉合電路，那么 ( ) A．若電容減小，則力F增大 B．若電容增大則力F減小 C．若電容變大，則力F增大 D．以上說(shuō)法都不對(duì) 6、霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)物理量 （ ） A．把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量 B．把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量 C．把力這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量 D．把光照強(qiáng)弱這個(gè)

9、光學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量 7、用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程。下列屬于這類傳感器的是 （ ） A．紅外報(bào)警裝置 B．走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān) C．自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置 D．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器 8、關(guān)于動(dòng)圈式話筒的工作原理，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．增加音圈的匝數(shù)可以提高話筒的靈敏度 B．增加磁鐵的磁性可以提高話筒的靈敏度 C．音圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的頻率與振膜振動(dòng)頻率相同 D．音圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小與振膜的振幅無(wú)關(guān) 9、關(guān)于電子秤中應(yīng)變式傳感器的說(shuō)法中正確的是

10、（ ） A．應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成的 B．當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí)，其電阻變大；反之電阻變小 C．傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓 D．外力越大，輸出的電壓差值也越大 10、電飯煲的工作原理 如圖所示是電飯煲的電路圖，S1是一個(gè)控制溫度，手動(dòng)閉合后，當(dāng)此開(kāi)關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn)（103℃）時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。S2是一個(gè)自動(dòng)控溫開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度低于70℃時(shí)，會(huì)自動(dòng)閉合；溫度高于80℃時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，紅燈是加熱時(shí)的指示燈，黃燈是保溫時(shí)的指示燈。限流電阻R1=R2=500Ω，加熱電阻比R=50Ω，兩燈電阻不計(jì)。 ⑴分析電飯煲的工作原理 ⑵計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的功率之比。