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1、传感器及其应用考纲解读1. 知道什么是传感器;了解非电学量转换成电学量的技术意义.2. 观察光敏电阻、热敏电阻和金属热电阻、霍尔元件等多种传感器元件,了解它们的特征.3. 知道常见传感器的工作原理.4. 理解电饭锅的工作原理.要点导学热敏电阻的特征【典题演示1】如图所示,将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡,再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻的两端相连,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”)转动;若用吹风机向Rt吹热风,表针将向(填“左”或“右”)转动.【练习1】如图所示,图甲为热敏电阻的R-t图象,图乙为用此热敏电阻R、可变电阻R和继电器组成的
2、一个简单恒温箱温控电路,继电器线圈电阻为100.当线圈电流大于或等于10mA 时,继电器的衔铁被吸合.E是为继电器线圈供电的电池,电动势E=6V,内阻不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.(1) 应该把恒温箱内的加热器接在(填“A、B”或“C、D”)两端.(2) 如果要使恒温箱内的温度保持为100,可变电阻R的值应调节为.(3) 若可变电阻R可在380470范围内调节,则此恒温箱可控制的恒温范围是.霍尔电压UH的公式推导【典题演示2】(多选)霍尔元件是一种基于霍尔定律的磁传感器,它已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用.如图所示为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流I由正电
3、荷定向移动形成.下列说法中正确的是()A. M点电势比N点电势高B. 用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度C. 用霍尔元件能够把磁学量转化为电学量D. 若保持电流I恒定,则霍尔电压UH与B成正比【练习2】(单选)物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的,这些可以移动的自由电荷又叫载流子.金属导体的载流子是自由电子,现代广泛应用的半导体材料分为两大类:一类是N型半导体,它的载流子为电子;另一类是P型半导体,它的载流子为“空穴”,相当于带正电的粒子.如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中,磁场方向如图所示,且与前后侧面垂直,长方体中通有方向水平向右的电流,设长方体的上下表面M、N的电势分别为M和
4、N,则下列说法中正确的是()A. 如果是P型半导体,有MNB. 如果是N型半导体,有MNC. 如果是P型半导体,有MND. 如果是金属导体,有MN应变片和双金属片的区别【典题演示3】(多选)关于电子秤中应变式力传感器,下列说法中正确的是()A. 应变片是由导体材料制成的B. 当应变片的表面拉伸时,其电阻变大,反之电阻变小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3】有一种测量物体重力的电子秤,其电路原理图如图中的虚线所示,主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(实际上是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质上是电流表).不计踏板的质量,已知
5、电流表的量程为2A,内阻为 1 ,电源电动势为12V, 内阻为 1 ,电阻R随压力F变化的函数式为R=30-0.01F(F和R的单位分别是N和).下列说法中正确的是()A. 该秤能测量的最大体重是2 500 NB. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处C. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400A处D. 该秤可以通过电路规律转换成F=3 200+关系进行刻度转换电容式传感器的分类【典题演示3】(单选)传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域.如下图所示为几种电容式传感器,其中
6、通过改变电容器两极板间距离而引起电容变化的是()【课堂巩固】1. (多选)传感器已经广泛应用于我们的生活,为我们带来了方便.下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有()A. 双金属片 B. 应变片 C. 感温铁氧体 D. 干簧管2. (多选)如图所示是电饭锅的结构图,如果感温磁体的“居里温度”为103 时,下列说法中正确的是()A. 常温下感温磁体具有较强的磁性B. 当温度超过103 ,感温磁体的磁性较强C. 饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会超过103 ,这时开关按钮会跳起D. 常压下只要锅内有水,锅内的温度就不可能达到103 3. (多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻
7、变大,并且磁场越强阻值越大.为探测磁场的有无,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则()A. 电灯L变亮 B. 电灯L变暗C. 电流表的示数减小D. 电流表的示数增大4. 温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的.在图甲中,电源的电动势E=9.0V,内阻可忽略不计;G为小量程的电流表,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的R-t图线所示.闭合开关S,当R的温度等于20 时,电流表示数I1=2mA,则当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度是多少摄氏度? 4
