1、83.1 传感器(导学案)知识点1:传感器1定义:传感器是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等_量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等_量,或转换为电路的通断。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。2传感器的组成:(1)构成:传感器一般由敏感元件和处理电路组成,通过敏感元件把感受到的_信息转换成易于测量的物理量,形成_信号,通过输出部分输出,然后经控制器分析处理。(2)常见的传感器有:_、_、_、_、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。典例1下列说法正确的是( )A传感器担负着信息采集的任务 B干簧管是一种磁传感器C
2、传感器不是电视摇控接收器的主要元件D传感器是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具知识点2:常见传感器元件1光敏电阻:光敏电阻的材料是一种半导体,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,导电性能变好,光敏电阻能够把_这个光学量转换为电阻这个电学量。它就象人的眼睛,可以看到光线的强弱。典例2.如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时 ( )A电压表的示数变大 BR2中的电流减小C小灯泡的功率增大 D电路的路端电压增大训练2.如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是
3、( )A当有光照射R1时,信号处理系统获得高电压B当有光照射R1时,信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D信号处理系统每获得一次高电压就计数一次2金属热电阻和热敏电阻:(1)金属热电阻的电阻率随温度的升高而_,用金属丝可以制作_传感器,称为_。它能用把_这个热学量转换为_这个电学量;(2)热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而_或_;(3)与热敏电阻相比,金属热电阻的_好,测温范围_,但_较差。典例3用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时,下列说法正确的是 A测热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏角越大( )B测热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏角越小C测
4、光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏角越大D测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏角越小3电容式传感器:体积小、反应灵敏,是一种多功能传感器,可用来做压力、转角、位移、压强、声音等传感器。典例4如图所示,图a是_的电容式传感器,原理是改变_从而改变电容;图b是_的电容式传感器,原理是改变_从而改变电容;图c是_的电容式传感器,原理是改变_从而改变电容;图d是_的电容式传感器,原理是改变_从而改变电容。训练4传感器是一种采集信息的重要器件,图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力为F作用于可动膜片电极上时,以下说法中正确的是 ( )A若F向上压膜片电极,电路中有从a到b的电流B若F
5、向上压膜片电极,电路中有从b到a的电流C若F向上压膜片电极,电路中不会出现电流D若电流表有示数,则说明压力F发生变化训练5如图所示电路可将声音信号转变为电信号,该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成了一个电容器,a、b通过导线与稳压电源正、负极相连,若声源S做左右振动,则( )Aa振动过程中,a、b板间的电场强度不变Ba振动过程中,a、b板所带的电量不变Ca向右的位移最大时,a、b板构成的电容器的电容最大Da振动过程中,电流计G中始终有方向不变的电流4电磁传感器:(1)霍尔元件能够把_这个磁学量转换为电压这个电学量;(2)干簧管是一种能够感知_的
6、敏感元件,串联在电路中就成为一个由磁场控制的_。典例5关于干簧管,下列说法中正确的是( )A干簧管接入电路中相当于电阻的作用 B干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C干簧管接入电路中相当于开关的作用 D干簧管是作为电控元件以实现自动控制的83.1 传感器(作业)1关于干簧管,下列说法正确的是( ) A干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的 B干簧管接入电路中相当于开关的作用 C干簧管接入电路中相当于电阻的作用 D干簧管是作为电控元件来实现自动控制的2关于传感器,下列说法中正确的是( ) A金属材料也可以制成传感器 B所有传感器都是由半导体材料制成的 C传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 D以上说
7、法都不正确3随着生活质量的提高,自动干手机已经进入家庭洗手后,将湿手靠近自动干手机,机内的传感器便驱动电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干,手靠近自动干手机能使传感器工作,是因为( )A改变了湿度 B改变了温度 C改变了磁场 D改变了电容42007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”。基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用。在下列有关其他电阻应用的说法中,错误的是()A电阻丝可应用于电热设备中B光敏电阻是一种光电传感器C热敏电阻可应用于温度测控装置中D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用5在输液时,
8、药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时()A RM变大,且R越大,U增大越明显BRM变大,且R越小,U增大越明显CRM变小,且R越大,U增大越明显DRM变小,且R越小,U增大越明显6如图所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面有薄薄的金属层,膜后距离膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一个电压U,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的
9、原因可能是电容器两板间的( )A距离变化 B介质变化 C正对面积变化 D电压变化7利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况,如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光,每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示。若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2 m,则下列说法正确的是()A传送带运动的速度是0.1 m/sB传送带运动的速度是0.2 m/sC该传送带每小时输送3600个工件D该传送带每小时输送7200个工件8如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘
10、物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当外电路中的电流变化说明电容值增大时,则导电液体的深度h的变化为( )Ah增大Bh减小Ch不变D无法确定9温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的。如图甲所示,电源的电动势E9.0 V,内电阻不计;G为灵敏电流计,内阻Rg保持不变;R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S,当R的温度等于20时,电流表示数I12 mA;当电流表的示数I23.6 mA时,热敏电阻的温度是_。10利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高。(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变_(填“大”或“小”)。(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为20 (如图甲),则25 的刻度应在20 的刻度的_(填“左”或“右”)侧。(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路。