高二物理传感器学案和练习题
25页1、第六章第六章 传感器传感器第一节第一节 传感器及其工作原理传感器及其工作原理学习目标学习目标1知道什么是传感器,理解各类传感器的工作原理2知道光敏电阻特点及作用3掌握热敏电阻和金属电阻的特点及区别4理解霍尔元件的原理及作用5会用得各类元件(热敏电阻、光敏电阻、霍尔元件等)设计简单的控制电路 课本导读课本导读一一传感器传感器1干簧管结构:它只是玻璃管内封入的的两个制成的簧片作用:在电路中起到的作用,它是一种能够的传感器2传感器作用:它是能够把易感受的力、温度、光、声、化学成分等按照一定的规律转换为容易进行测量、传输、处理和控制的电压、电流等,或转换为的一类元件分类:常见的传感器有色标传感器、温度传感器、电容式位移传感器、电感式位移传感器等等二二光敏电阻光敏电阻1构造及特点:光敏电阻是用制成的,硫化镉就是一种其特点是电阻率随光照强度的增大而,原因是:无光照射,载流子,导电性2作用:光敏电阻能够把转化为三三热敏电阻和金属热电阻热敏电阻和金属热电阻1热电阻:金属的电阻率随温度的升高而,用多金属做成的传感器称为热电阻其特点是、测温范围,但较差2热敏电阻:半导体材料的导电能力随温度升高而,电阻率随
2、温度升高而,用做成的传感器称为热敏电阻,热敏电阻也可以用制成其特点是灵敏度3二者的作用:二者都能把转化为四四霍尔元件霍尔元件1构造(如图 611 所示):在很小的矩形薄片上,制作四个电极,就成为一个霍尔元件2霍尔电压:形成过程:表达式 UH=,式中 d 为,k 为,其大小与有关3作用:用霍尔元件能够把转换为典型例题典型例题【例例 1】 如图 612 所示,将万用表的选择开关置于“欧姆档” ,再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻 Rt的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中间若往 Rt上擦一些酒精,表针将向(填“左”或“右”移动) ;若用吹风机将热风吹向电阻,表针将向(填“左”或“右”移动) 【解析解析】若往 Rt上擦一些酒精,由于酒精蒸发吸热,热敏电阻 Rt温度降低,电阻值增大,所以电流减少,指针应该向左偏;用吹风机将热风吹向电阻,电阻 Rt温度升高,电阻值减少,电流增大,指针向右偏【答案答案】 左 右图 611图 612【特别提示特别提示】 (1)热敏电阻的阻值随温度的变化而变化阻值随温度的升高而增大的我们称之为正温度系数热敏电阻(PTC)阻值随温度的升高而减小的我们称之为负温度
3、系数热敏电阻(NTC)(2)欧姆表的表盘刻度最右侧为 0,最左侧为最大值【例例 2】 如图 613 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【解析解析】当光照射到光敏电阻 R1上时,R1电阻减小,电路中电流增大R2两端电压升高,信号处理系统得到高电压,计数器每由高电压转到低电压,就计一个数,从而达到自动计数目的,由以上分析选项 A、C 正确【特别提示特别提示】光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小达标测试达标测试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图 614图 6132如图 614 为电阻 R 随温度 T 变化的图线,下列说法中正确的是A图线 1 是热敏电阻的图线,它是用金属材料制成的B图线 2 是热敏电阻的图线,它是用半导体材料制成的C图线
4、 1 的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D图线 2 的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高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4利用半导体材料可制成哪些电子元件A热敏电阻B光敏电阻C晶体管D标准电阻5如图 615 所示,某半导体热敏电阻的 IU 图线可能是6金属铂的电阻值对温度高低非常敏感,图 616 中可能表示金属铂电阻的UI 图线是图 615图 6167下列说法正确的是A金属导体的电阻率随温度增加而减小B半导体的电阻率随温度增加而增大C用半导体制成的热敏电阻,可以作为测温元件D用半导体制成的光敏电阻,可以起到开关的作用8关于热敏电阻以下说法中正确的是A热敏电阻的阻值随温度升高而增大B热敏电阻的阻值随温度升高而减小C热敏电阻的阻值随温度变化而均匀变化D热敏电阻可以用金属氧化物制作9一般光敏电阻的阻值随入射光强度的增加而由于它对光照较敏感,所以可以作传感器10在自
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