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1、传感器的应用 1 制作传感器 常常需要的一些元器 件 前面先后学习了光敏电阻 热敏电阻或 金属热电阻 霍尔元件等 分别说出这些元 件能够将什么量转化为什么量 1 制作传感器 常常需要的一些元器 件 前面先后学习了光敏电阻 热敏电阻或 金属热电阻 霍尔元件等 分别说出这些元 件能够将什么量转化为什么量 答 1 光敏电阻能够将光照强弱这个 光学量转化为电阻这个电学量 2 热敏电阻或金属热电阻能够将温度 这个热学量转化为电阻这个电学量 3 霍尔元件能够把磁感应强度这个磁 学量转化为电压这个电学量 2 霍尔元件 1 材料 半导体 如 砷化铟 2 工作原理图 3 霍尔电压 k为比例系数 称为霍尔系数其大
2、小 与元件的材料有关 霍尔元件大图 I F M N E UH B 传感器应用的一般模式 传感器 放大 转换 电路 执行机构 显示器 指针式电表 数字屏 计算机系统 一 力电传感器的应用 电子称 一 力电传感器的应用 电子称 一 力电传感器的应用 电子称 阅读教材 思考并回答问题 1 电子秤使用的测力装置是什么 它是由什么元件组成的 2 简述力传感器的工作原理 3 应变片能够把什么力学量转化为 什么电学量 金属梁 U1 U2 金属梁 U1 U2 金属梁 U1 U2 两个应变片的形变引起电阻变 化致使两个应变片的电压差变化 金属梁 U1 U2 两个应变片的形变引起电阻变 化致使两个应变片的电压差变
3、化 应变片能够把物体形变这个力学 量转化为电压这个电学量 金属梁 U1 U2 练习 关于电子秤中应变式力传感 器的说法正确的是 A 应变片是由多用半导体材料制成 B 当应变片的表面拉伸时 其电阻变 大 反之 变小 C 传感器输出的是应变片上的电压 D 外力越大 输出的电压差值也越大 练习 关于电子秤中应变式力传感 器的说法正确的是 A 应变片是由多用半导体材料制成 B 当应变片的表面拉伸时 其电阻变 大 反之 变小 C 传感器输出的是应变片上的电压 D 外力越大 输出的电压差值也越大 ABD 力电传感器的应用 力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器 把力学信号 位移 速度 加速度等 转化为 电学
4、信号 电压 电流等 的仪器 力电传感 器广泛应用于社会生产 现代科技中 如安装 在导弹 飞机 潜艇和宇宙飞船上的惯性导航 系统及ABS防抱死制动系统等 力电传感器的应用 力电传感器的应用 力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器 把力学信号 位移 速度 加速度等 转化为 电学信号 电压 电流等 的仪器 力电传感 器广泛应用于社会生产 现代科技中 如安装 在导弹 飞机 潜艇和宇宙飞船上的惯性导航 系统及ABS防抱死制动系统等 1 测质量 2 测力 3 测物体加 角 速度 4 测位移 二 温度传感器的应用 电熨斗 二 温度传感器的应用 电熨斗 实验 取一个报废的日光灯启动器 去掉外 壳 敲碎奶泡的玻璃
5、 可以看到一个U形的双金属 片 双金属片的旁边有一根直立的金属丝 两者构 成一对触点 常温下触点是分离的 用火焰靠近双 金属片 可以看到双金属片的形 状变化 与金属丝接触 熄灭火 焰 双金属片逐渐恢复原状 两 个触点分离 把这个启动器用做温控开 关 可以控制小灯泡的亮和灭 双金属片 铜的膨胀系 数大于铁 当温 度升高时 铜的 膨胀程度要比铁 的大 所以就要 向铁的一侧弯曲 电熨斗的结构 思考与讨论 1 常温下 上 下触点应是接触 的还是分离的 当温度过高时 双金属片 将怎样起作用 2 熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物 需要设定不同的温度 这是如何使用调温 旋钮来实现的 1 常温下 上 下触点应是接触
6、的还是分 离的 当温度过高时 双金属片将怎样起作用 答 常温下 上 下触 点应是接触的 但温度过高 时 由于双金属片受热膨胀 系数不同 上部金属膨胀大 下部金属膨胀小 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 重新接通电路加热 这样循环进行 起到自动 控制温度的作用 思考与讨论 2 熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同 的温度 这是如何使用调温旋钮来实现的 答 熨烫棉麻衣物 和熨烫丝绸衣物需要设 定不同的温度 此时可 通过调温旋钮调节升降 螺丝 升降螺丝带动弹 性钢片升降 从而改变 触点接触的难易 达到 控制在不同温度的目的 思考与讨论 二 温
7、度传感器的应用 1 电饭锅 阅读教材第59页第1段有关内容 回 答以下问题 1 电饭锅中使用的温度传感器的主 要元件是什么 2 感温铁氧体的组成物质是什么 3 感温铁氧体有何特点 4 什么是 居里点 答 1 感温铁氧体 答 1 感温铁氧体 2 氧化锰 氧化锌和氧化铁粉末混 合烧结而成 答 1 感温铁氧体 2 氧化锰 氧化锌和氧化铁粉末混 合烧结而成 3 常温下具有铁磁性 能够被磁体 吸引 温度达到约103 时 失去铁磁 性 不能被磁体吸引 答 1 感温铁氧体 2 氧化锰 氧化锌和氧化铁粉末混 合烧结而成 3 常温下具有铁磁性 能够被磁体 吸引 温度达到约103 时 失去铁磁 性 不能被磁体吸引
8、 4 使感温铁氧体失去铁磁性的温 度 也叫居里温度 二 温度传感器的应用 2 电饭锅 电饭锅的 工作原理 1 开始煮饭时为什么要压下开关按钮 手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状 态 为什么 2 煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保 持一定的温度 为什么 3 饭熟后 水分被大米吸收 锅底的 温度会有什么变化 这时电饭锅会自动地发 生哪些动作 4 如果用电饭锅烧水 能否在水沸腾 后自动断电 答 1 开始煮饭时 用手压下开关按 钮 永磁体与感温磁体相吸 手松开后 按钮不再恢复到图示状态 答 2 水沸腾后 由于锅内保持100 C 不变 故感温磁体仍与永磁体相吸 继续 加热 故锅内大致保持100 不变 答
9、3 饭熟后 水分被大米吸收 锅底 温度升高 当温度升至 居里点103 时 感温磁体失去铁磁性 在弹簧作用下 永磁 体被弹开 触点分离 切断电源 从而停止 加热 答 4 如果用电饭锅烧水 水沸腾后 锅内保持100 不变 温度低于 居里点 103 电饭锅不能自动断电 只有水烧干 后 温度升高到103 才能自动断电 三 光传感器的应用 烟雾散射火灾报警器 阅读教材第59页 思考并回答有关问题 简述烟雾散射火灾报警器的工作原理 答 报警器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
10、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 把光敏电阻 多用表的直流电流挡和 干电池按照图6 3 6甲连成电路 这样就能 对光照的强度进行比较性测量 光敏电阻 受到的光照越强 电路中的电流越大 实验 测量光照的强度 白天 将它放在教室中适合阅读的 地方 记下电流表的读数 晚上 用它 来检测灯光对书桌的照明 比较两者的 差别 还可以按 照图6 3 6乙 把光敏电阻R的 引脚穿过硬泡 沫塑料板Z而固 定 再罩上内壁涂黑 长度足够的遮光筒T 避免杂散光的干扰 然后分别把不同的光源 L 如蜡烛 几种不同功率的白炽灯泡 日光 灯管等 都放在与光敏电阻相同距离 例如 1m 的位置 比较它们的亮度 这个实验也可以用硅光电池来做 由 于光电池在受到光照时可以自己产生电动 势 所以电路中可以不用电源
