1、本章优化总结传感器的分类和原理 传感器是一种能感知和识别信息的装置，它由敏感元件和电路组成，能将感知和测量到的非电学量转变为电学量在日常生活和高科技领域应用的传感器越来越多对传感器有多种不同的分类方法根据检测量的不同，可把传感器分为物理型、化学型和生物型三类物理型传感器主要利用被测物理量变化时，敏感元件的电学量(如电阻、电压、电容等)发生明显变化的特性制成的如力学传感器，就是利用物体在外力或惯性的作用下产生形变或位移，从而敏感元件的电阻或电容发生相应变化的原理制成的前面提到的都是物理型传感器化学型传感器是能通过有关化学效应，把化学物质的成分、浓度等转换为电学量的敏感元件制成的生物型传感器是利用
2、生物体组织的各种生物、化学与物理效应制成的，有酶传感器、免疫传感器、抗原体传感器等能制成传感器的敏感元件有许多，其中利用了物理性质的常用敏感元件如下表所示：被检测量敏感元件力学量半导体压敏电阻、金属应变电阻、驻极式话筒(俗称“咪头”)热学量热敏电阻、双金属片控温件光学量光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电探测器、CCD(电荷耦合器件)探测器、红外探测器磁学量磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三极管传感器已在生产、生活、科研、军事中得到了广泛的应用，使人类收集信息的能力得到极大的扩展和延伸人体本来无法感知的红外线、超声波、微小位移、微小压力、微小温差等，现在可以用传感器来检测；人们无法涉足的，如高温、
3、高压、强辐射等危险的场所，现在可以让传感器进去工作随着微电子技术、材料技术、电子计算机技术的飞速发展，人们还研制了智能传感器和微型传感器智能传感器源于航天器的开发对于航天飞机来说，它在太空中的位置、速度、加速度、飞行姿态，以及航天员居住空间的温度、湿度、空气成分、微量气体等，都需要有各种传感器去获取信息，并用电子计算机进行处理于是人们将传感器与计算机构成一个整体，这就是智能传感器机器人身上就大量使用了各种智能传感器微型传感器是由亚微米至亚毫米范围内的电子元件和机械元件制成的，将传感、处理、执行诸功能融为一体的微机电系统微型传感器尺寸小，集成化程度高，功能强大它使人类获取信息并进行相应控制的工作
4、可深入到微米量级的空间中进行利用微型传感器制成的无线肠胃检查药丸可以检查胃肠道，并将病理信息发射到人体外的仪器上，供医生准确地诊断疾病如今，传感器技术已广泛应用于生活、生产、军事、科研等各个领域例如，利用传感器技术制成的可进入人体清除脑血栓的微型机器人，会让西游记中的孙悟空自叹弗如；同样用到传感器深入敌营进行侦察破坏的机器苍蝇、机器蚂蚁，会让封神演义中的土行孙望尘莫及至于工厂生产线上的机器人，能自动调控环境的种植大棚等，更是在日常的生产生活中为人们所司空见惯，算不得什么稀奇了传感器问题具有涉及的知识点多、综合性强、能力要求高等特点，而传感器的形式又多种多样，有的原理甚至较难理解但不管怎样，搞清
5、传感器的工作原理及过程是求解问题的关键因此，求解时必须结合题目提供的所有信息，认真分析传感器所在的电路结构，这样才能对题目的要求作出解释或回答另外，平时应多注意实际生产、生活中的一些实例，多一些思考，多动一下手，多查一些资料，开阔自己的视野，丰富自己的经验，做到学以致用、活学活用的目的在电熨斗中装有双金属片温度传感器，请简要叙述一下电熨斗如何自动控制温度解析双金属片的膨胀系数不同，上层金属的膨胀系数大于下层金属当温度变化时，由于双金属片的膨胀系数不同从而控制电路的通断，以达到控制温度的目的答案见解析用传感器制作自控装置利用传感器制作自控装置是应用传感器相关的物理知识，根据原理进行设计实验具体可
6、按以下步骤进行：1选择课题从日常的学习、生活中选定课题课题要有实用性，且是经过努力能够完成的2进行设计课题确定后，根据所掌握的传感器、电路和元器件等方面的知识，勾画出设计原理的方框图，进而画出电路图或许还需要阅读一些传感器和电子电路方面的资料与参考书3选择器材根据设计的电路图，选购所需要的器材一般是先列器材清单，根据清单查阅电子元器件手册，再到电子元器件商店选购4安装调试安装前，要对所有的器材进行测试，确定是否完好，然后进行安装还要学习一些线路布线的焊接等方面的知识和技能安装完毕经检查无误后，就可以进行调试调试是制作活动的重要环节，只有经过反复调试，才能使制作的装置达到预期的效果5外观设计一项
7、好的制作，外观也很重要要做到美观、大方、线条流畅如果能使外观具有个性化色彩，那就更好了6成果展示制作完成后，要向同学、老师和家长报告和演示制作成果报告应包括设计目的、设计原理、制作过程、效果演示、存在问题、改进措施等报告前要做好充分准备，建议用Powerpoint软件制作一个介绍制作成果的演示软件，使报告更加生动7总结评价要填写“活动评价表”，做好总结评价工作要客观评价自己在设计制作活动中的表现，认识自己的进步和不足对同学的评价要公正、客观，要看到他人的长处和进步光照度报警器的设计答案：(1)设计目的经凋查，许多同学的视力呈下降趋势，保护眼睛迫在眉睫导致视力下降的一重要原因，是阅读和书写时光照
8、度不足因而想到能否利用传感器原理，设计制作一个光照度报警器，要求在正常光照时无反应，当光线暗到一定程度时，发出报警信息，提醒你及时开灯或增加灯光亮度，以保护视力(2)设计原理选用光敏电阻作为敏感元件，将光照信号转换为电信号，再用电信号驱动报警器发声，报警器选用蜂鸣器因光敏电阻获得的电信号较弱，需将其经电子线路放大后再送入蜂鸣器设计原理方框图如图31.图31光照度报警器原理方框图电子线路由晶体三极管V1和V2、电阻R1、电位器RP组成(线路图见图32)光敏电阻Ros在强光照射时，电阻值很小，V1和V2不能导通，此时电路中无电流，蜂鸣器HBL不发声当光照度下降到事先设定的数值时，光敏电阻阻值的增加
9、会使晶体管V1和V2导通，电路中就有电流通过蜂鸣器HBL，蜂鸣器发出警报声开灯或增加光照度后，光敏电阻受到光照度变强，阻值减小，V1和V2又不能导通，蜂鸣器停止报警此电路的电源电压为6 V调整电位器RP的阻值可以设定使蜂鸣器报警的光照度图32光照度报警器的电子线路图(3)器材选择器件名称规格型号功能数量光敏电阻Ros普通1晶体三极管V1和V29013型小功率管放大2电阻R1100 k1电位器RP470 k调节报警时的光照度1蜂鸣器HBL报警1电路板印刷电路板固定电路的元器件1开关S开闭电源1电源E1.5 V干电池供电4电烙铁(及焊锡丝)焊接1根据设计原理，确定选择器件的清单如上表所示(4)安装
10、用多用电表检查各元器件是否完好将各元器件放置在电路板上适当的位置用导线将各元器件按电路图连接，并用电烙铁焊接好各连接点注意不要有短路和虚焊现象检查电路连接是否正确(5)调试将电位器RP的阻值调到最大位置，接通电源当照明灯比需要的正常光照度略暗时，调整电位器RP的阻值，至蜂鸣器发出警报声，固定此时电位器的阻值将灯光重新调至正常亮度，蜂鸣器应立即停止报警将电路(包括电源)装入美观实用的机盒注意机盒上要留有光敏电阻的感光窗口电磁波技术的应用电磁波最重要、最广泛的应用是用来传递信息从最早的无线电广播，到电视节目的传播，雷达的使用，再到手机的使用，电磁波的应用已经渗入到高科技领域和我们生活中的各个角落传递信息只是电磁波应用的一个方面，实际上电磁波家族的波长范围是很广的，不同波长的电磁波，特性不同，用途也不同如图33，表示了不同波段的电磁波图33(双选)下列关于电磁波的叙述中，正确的是()A电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B电磁波在任何介质中的传播速度均为3108 m/sC电磁波由真空进入介质传播时，波长变短D电磁波不能产生干涉、衍射现象解析电磁波是周期性变化的电场和周期性变化的磁场由近及外向远处传播形成，故A正确在真空中的传播速度为光速，波长虽短，但具有波的特点，故B、D错误，电磁波由真空进入介质时，频率不变，波速减小，由vf分析，波长变短，C正确答案AC