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1、第三节第三节传感器及其应用传感器及其应用目标导航预习导引目标导航预习导引二一一、什么是传感器一、什么是传感器1.传感器是各种测量和自动控制的感觉器官,能像人的感觉器官那样感受外界信息,并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置.2.传感器感受的常常是非电学量,如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等;而它的输出大多是电学量,如电压、电流、电荷量等.目标导航二一预习导引二、常用传感器二、常用传感器1.常用的传感器有温度传感器、红外线传感器、生物传感器等.2.温度传感器能把温度的高低转换成电信号,通常是利用物体的某一性质随温度的变化而改变的特性制成的,如利用半导体材料制成的电
2、阻器,其电阻会随温度的变化而变化,用它可制成温度传感器.3.红外线传感器的原理是:接受携带信息的红外线,转化为电信号,从而得到辐射源的相关参数或信息,利用红外线传感器可实现无接触测量.4.生物传感器是利用各种生物或生物物质特性做成的,用以检测与识别生物体内化学成分的传感器.知识精要迁移应用典题例解1.温度传感器用半导体材料制成,电阻随温度变化明显的热敏电阻;有些金属的电阻率随温度的升高而增大,这样的电阻亦可制成传感器,称热电阻.热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量.2.红外线传感器利用它可进行非接触测量,自然界几乎所有的物体都能辐射波长在0.761000m的红外线,因此
3、被广泛应用.知识精要迁移应用典题例解【例题】 下图是一个自动门红外线传感器安装示意图,下列说法错误的是()A.当人进入位置+时,传感器会启动门B.当人进入位置零时,电动门停止运动C.当人在位置+、位置零以外时,门关闭D.此红外线传感器只能在白天应用解析:人体能发射波长一定的红外线,当人走进传感器控制区域时,传感器就会运作.由于人体的温度大体恒定,故不管白天、晚上所发射的红外线是一样的,都能使用答案:D知识精要迁移应用典题例解知识精要迁移应用典题例解解析:负温度系数的热敏电阻随温度升高电阻值降低,温度降低时电阻值增大.答案:A1.如图,R1是一个负温度系数的热敏电阻,下列说法正确的是()A.当R
4、1处温度升高时,电压表示数升高B.当R1处温度升高时,电压表示数降低C.当R1处温度降低时,电压表示数没有明显变化D.当R1处温度降低时,电压表示数升高知识精要迁移应用典题例解2.如图所示,在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天,担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用,其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件.某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中,安装好如图所示装置.向杯内加入冷水,温度计的示数为20,多用电表选择适当的倍率,读出热敏电阻的阻值R1.然后向杯内加入热水,温度计的示数为60,发现多用电表的指针偏转角度较大,则下列说
5、法正确的是()A.应选用电流挡,温度升高换用大量程测量B.应选用电流挡,温度升高换用小量程测量C.应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率大的挡D.应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率小的挡知识精要迁移应用典题例解解析:多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源,故不能用电流表,A、B均错误;当温度升高时多用电表指针偏转角度较大,说明热敏电阻的阻值变小了,应该换用倍率小的挡,C错误,D正确.答案:D知识精要迁移应用典题例解3.简述机械鼠标器的工作原理.简答:鼠标器移动时,滚球运动通过轴带动两个码盘轴动,红外接收管就收到断续的红外线脉冲,输出相应的电脉冲信号,计算机分别统计x、y两个方向的脉冲信号,处理后就使
6、屏幕上的光标产生相应的位移.案例探究方法规律解析:本题考查的内容为传感器的应用.(1)中是力转化为电信号,所以所用的传感器是压力传感器;(2)中要保持恒温,要用双金属温度传感器;(3)中要用声音传感器和光敏电阻传感器.答案:(1)压力传感器(2)温度传感器(3)声音传感器和光敏电阻传感器要完成以下工作,你认为要用什么传感器?(1)电子秤称量物体的重力.(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内.(3)楼道自动开关的功能:晚上,有人经过楼道,开关自动接通;白天,不管是否有人经过楼道,开关都是断开的.案例探究方法规律处理此类题目的关键是认真阅读教材,了解各类传感器的工作原理.传感器的主要作用是把非电学量转化为电学量,因此可通过分析各种情况下,是把怎样的非电学量转化为电学量,来判断传感器的种类.
