1、93.2 传感器的应用实例（导学案）知识点1：温度传感器：把_信息转化成_信息。1.热双金属片温度传感器（1）构成：由两种热膨胀系数相差_的不同金属片构成。（2）膨胀系数：表示材料热膨胀性质的物理量。（3）原理：将两种膨胀系数不同的金属焊接或轧制成一体，温度升高时，由于金属两面膨胀程度_，双金属片就会_，从而能控制电路的通断。（4）应用：日光灯、电机、电熨斗2.热电阻传感器（1）定义：用_制作的感温电阻叫做热电阻。（2）表达式：_，其中为温度系数，R0是t=0oC时导体的电阻。常用的热电阻材料有_和_，值的范围是_。（3）对热电阻的要求：（4）应用：工业上广泛用于测_，测_。3.热敏电阻传感器
2、（1）分类：随温度的升高而电阻_的热敏电阻，用NTC表示；随温度的升高而电阻_的热敏电阻，用PTC表示。（2）应用：半导体热敏电阻对温度变化的响应很_，常用于测_、_控制或_。典例1.温度传感器的应用-电熨斗1.在电熨斗中,装有双金属片温度传感器,其作用是_,当温度发生变化时, 双金属片的_不同,从而能控制电路的通断2.电熨斗的自动控温原理:常温下,上、下触点是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属膨胀_,下部金属膨胀_,则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热.温度降低后, 双金属片恢复原状,重新接通电源,从而保持温度不变. 典例2.温度传感器的应用-电饭
3、锅电饭锅中的温度传感器主要元件是_，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁铁吸引，但是上升到约103时，就失去了磁性，不能被磁体吸引了。这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”或“居里点”。典例3.温度传感器的应用-测温仪1温度传感器可以把_转换成电信号，由指针式仪表或数字式仪表显示出来。2测温仪中的测温元件可以是_、_、_等，还可以是_等。知识点2：光传感器：把_信息转化成_信息。1.光电式烟尘浓度计原理（书P66）2.光电式转速表原理（书P66）典例4：光传感器的应用鼠标器、火灾报警器1机械式鼠标器内的码盘两侧分别装有红外发射管和红外接受管，两个红外接受管就是两个_。2有的火灾报警器是利
4、用烟雾对光的散射来工作的，其带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报知识点3：力传感器的应用-电子秤1.电子秤有_片、电压放大器、模数转换器微处理器和数字显示器等器件.电阻应变片受到力的作用时 ,它的_会发生变化,把应变片放在合适的电路中,他能够把物体_这个力学量转换为_这个电学量,因而电子秤是_的应用.2.工作原理:如图所示,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,
5、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_,下表面应变片的电阻变小。F越大, 弯曲形变_, 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_。 知识点4：声传感器的应用-话筒 1.话筒是一种常用的_,其作用是把_转换成_。2.电容式话筒:原理:是绝缘支架,薄金属膜和固定电极形成一个电容器,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.3.驻极体话筒:它的特点是_，其工作原理同
6、电容式话筒,只是其内部感受声波的是_。知识点5：普通二极管和发光二极管 1二极管具有_导电性。 2发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能_。普通的发光二极管是用磷化镓和磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能。该类发光二极管的正向导通电压大于1.8v.知识点6：晶体三极管1晶体三极管能够把微弱的信号_。晶体三极管的三极分别为发射极e.基极b和集电极c.2传感器输出的电流或电压很_，用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。三极管的放大作用表现为基极b的电流对电极c的电流起了控制作用。93.2 传感器的应用实例（作业）11999年7月12日，日本原子能公司所属敦贺湾电站由于水管破裂导致国徽
7、冷却剂外流，在检测此重大事故中应用了非电量变化（冷却剂外泄使管中液面变化）转换为电信号的自动化测量技术如图所示是一种测定导电液体深度的装置；包着一层电介质的金属棒与导电液体形成一个电容器，电容量的变化能反映液面的升降情况，则下列叙述中正确的是 A电容增大反映h增大（ ）B电容增大反映h减少C将金属棒和导电液体分别接电源两极再断开后，液体深度变化时导电液与金属棒间的电压增大反映h减小D将金属棒和导电液体分别接电源两极再断开后，液体深度变化时导电液与金属棒间的电压增大反映h增大2霍尔元件能转换哪两个量（ ）A把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C把力转换
8、为电压这个电学量D把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量3如图所示是测定位移的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化（ ）电介质进入极板的长度 两极板间距两极板正对面积 极板所带电量4用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是（ ）A红外报警装置 B走廊照明灯的声控开关C自动洗衣机中的压力传感装置 D电饭煲中控制加热和保温的温控器5演示位移传感器的工作原理如右图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ）A物体M运动时，电
9、源内的电流会发生变化B物体M运动时，电压表的示数会发生变化C物体M不动时，电路中没有电流D物体M不动时，电压表没有示数6如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计。不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，有压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值。若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于电阻阻值Ro ，已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，所称重物的重量G与电流大小I的关系为：（ ）A、G = 2kL B、G =2kL + C、G = + kL；
10、D、 G = K I L7（风力测定仪）如图所示为一种测定风作用力的仪器原理图，图中P为金属球，悬挂在一细长裸金属丝下面，O是悬挂点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与悬挂小球的细金属丝始终保持良好接触，无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中的电流为I，有风时细金属丝将偏转一角度（与风力大小有关），细金属丝与电阻丝在C/点接触，已知风力方向水平向左，OC=h，CD=L，球的质量为M，电阻丝单位长度的电阻为k，电源内电阻和细金属丝电阻均不计，金属丝偏转角时，电流表的示数为I，此时风力大小为F，试写出：（1）风力大小F与的关系式；（2）风力大小F与电流表示数I的关系式；（3）此装置所测定的最大风力是多少？8可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图所示。当系统绕轴OO转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l ，电阻分布均匀，系统静止时P在B点，当系统以角速度转动时，试写出输出电压U与的函数式。