高二物理选修传感器应用.pptx
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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．
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三、温度传感器的应用 4.电饭锅
回顾在家煮饭的过程?
问题:
电饭锅烧饭饭熟 后会自动断开?
电饭锅烧水水开 后能自动断开?
控制电路的工作原理：
天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发 器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线 圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻 RG电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当 升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平， 有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电 路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，斯密 特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输 出端 Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有 电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路 灯熄灭．
（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？
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三、温度传感器的应用:1.电熨斗
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
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？
答：常温下，上、下触
点应是接触的，但温度过高时，
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第二节 传感器的应用 四、光传感器的应用-------3、光控开关
实验原理： 如图所示光控电路，
用发光二极管LED模仿路 灯，RG为光敏电阻，R1的 最大电阻为51kΩ，R2为 330 Ω，试分析其工作原 理．
25
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第二节 传感器的应用
四、光传感器的应用-------3、光控开关
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三、温度传感器的应用 4.电饭锅
阅读教材第58页第3段，回答问题: (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.
(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。
号后可以远距离传输。
（2）常见的测温元件有：热敏电阻、金属热 电阻、热电偶及红外线敏感元件等．
23
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第二节 传感器的应用 四、光传感器的应用-------2、火灾报警器
（1）结构图
(2)工作原理：在没有发生火灾时，光电三极管收不到 LED发出的光，呈现高电阻状态。当发生火灾时，产 生大量烟雾，烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部 分光线照射到光电三极管上，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。 24
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，则触点接通，电热板通电加热，水沸 腾后，由于锅内保持1000C不变，故感温磁体 仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水 分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至 “居里点1030C”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．
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．
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三、温度传感器的应用:1.电熨斗
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
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？
思考与讨论
怎样使热敏电阻 在感测到更高的温度 时才报警？
要使热敏电阻在感测到更高的温度时才 报警，应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使 斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电 阻阻值要求越小，即温度越高。
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第二节 传感器的应用 三、温度传感器的应用-------4、测温仪
（1）利用温度传感器制成的测温仪可以远距 离读取温度的数值。因为温度信号变成电信
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第二节 传感器的应用
三、温度传感器的应用-------3、热敏电阻
温度报警器 发生火灾时，环境温度要升高，
我们能不能用温度传感器来做成火 灾报警器呢？P63
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第二节 传感器的应用
补充知识：
电平：在电子技术中，习惯上常用“电平”来 描述逻辑电路的输入端和输出端的状态。其实， 电平指的是某个端点与“地”之间的电压，或 者说，如果以接地端的电势为零，那么电平表 示的是某个端点的电势。
当温度升高时，热敏电阻RT阻 值减小，斯密特触发器输入端A电 势升高，当达到某一值（高电平）， 其输出端由高电平跳到低电平，蜂 鸣器通电，从而发出报警声，Rl的 阻值不同，则报警温度不同。
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第22页/共37页
第二节 传感器的应用
三、温度传感器的应用-------3、热敏电阻 温度报警器工作原理:
②发光二极管 除了具有单向导电性外，导电时还能发光， 用磷镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接 将_电____能转化为___光___能。
33
第34页/共37页
传感器补充知识
③晶体三极管
（１）晶体三极管能够把微
弱的信号_放__大__。常用的三极
管是用_硅__和_锗__制成的，它 有三个极，分别为_发__射__极__e， _基__极__b__，_集__电__极__c__. （２）传感器输出的电流或 电压很_微__弱__，用一个三极管 可以放大几十倍以至上百倍。 三极管的放大作用表现为 ___基__极的b电流对___集__电__极_的c 电 流起了控制作用。
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第二节 传感器的应用
电容式话筒：
声→电容变化→电流、电压
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第二节 传感器的应用
三、温度传感器的应用----1、双金属片
启辉器
铜的膨胀系数大于铁
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第8页/共37页
第二节 传感器的应用 三、温度传感器的应用----1、双金属片 思考与讨论：
电慰斗
（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？
31
第32页/共37页
传感器补充知识
晶体管
红
黑
① 普通二极管
-+
具有__单__向______导电性，在电子电路中有 多种运用。在用多用电表欧姆档测量二极 管的正向导通电阻时，黑表笔应接二极管 的__正___极；若发现阻值较大，则与黑表笔 接触的是二极管的__负___极。
32
第33页/共37页
传感器补充知识
第28页/共37页
第二节 传感器的应用 继电器：
如图所示电磁继电器工作电路，图中虚线 框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触 点。试分析电磁继电器的工作原理。
28
第29页/共37页
当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁 B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工 作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁 性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离， 自动切断工作电路．
(4)使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度.
第13页/共37页
构造
第14页/共37页
4.电饭锅
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?
第16页/共37页
4.电饭锅
工作原理:
(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？
答:(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1030C”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．
(1)要想在天更暗时路灯 才会亮，应该把R1的阻 值调大些还是调小些？ 为什么？
应该把R1的阻值调大些， 这样要使斯密特触发器的 输入端A电压达到高电平， 就需要RG的阻值达到更大， 即天色更暗。
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第27页/共37页
图乙中，用白炽 灯模仿路灯，为何 要用到继电器？
由于集成电路允许通过的电流较小，要 用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来 启闭工作电路。
34
第35页/共37页
传感器补充知识
35
第36页/共37页
感谢您的观看。
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一、力传感器的应用——电子秤
1.电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的?
装置:力传感器 组成:金属梁和应变片 2.简述力传感器的工作原理.
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
3.应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？
形变
电压
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第二节 传感器的应用
二、声传感器的应用-----话筒 动圈式话筒是利用电磁感应
第17页/共37页
4.电饭锅
工作原理:
(4) 如 果 用 电 饭 锅 烧 水 ， 能否在水沸腾后自动断电?
答:(4)如果用电饭锅烧水,水沸腾后,锅内保 持1000C不变,温度低于“居里点1030C” ,电 饭锅不能自动断电.只有水烧干后,温度升高 到1030C才能自动断电.
第18页/共37页
叙述电饭锅的工作过程?
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。
第15页/共37页
4.电饭锅
工作原理:
(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?
答:(2)水沸腾后,由于锅内保持1000C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1000C不变.
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天
亮
RG小
A低 电平
第二节 传感器的应用
光控开关+继电器： 工作流程
Y高 电平
线圈无电
流，衔铁 不 被C拉开， 发 D、E断开 光
变暗
RG 变
大
A电 平升 高
Y电 平降 低
线圈有电 流，衔铁 被吸引， D、E导通
发光
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第31页/共37页
第二节 传感器的应用
四、光传感器的应用-------3、光控开关+继电器
2、斯密特触发器是具有特殊功能的非门。 符号：
其特点：
输入1.6V(高电平)，输出0.25V(低电平)
输入0.8V(低电平)，输出3.4V(高电平)
20
第21页/共37页
第二节 传感器的应用
三、温度传感器的应用-------3、热敏电阻
温度报警器工作原理:
常温下，调整R1的阻值使斯密特 触发器的输入端A处于低电平，则 输出端Y处于高电平，无电流通过 蜂鸣器，蜂鸣器不发声；
现象制成的。当声波使金属膜片 振动时，连接在膜片上的线圈 （叫做音圈）随着一起振动，音 圈在永久磁铁的磁场里振动，其 中就产生感应电流（电信号）。 感应电流的大小和方向都变化， 变化的振幅和频率由声波决定。 声→电磁感应 → 电流 这个信号电流经扩音器放大后传 给扬声器，从扬声器中就发出放 大的声音。
一、力传感器的应用——电子秤
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一、力传感器的应用——电子秤
1.电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的?
装置:力传感器 元件:金属梁和应变片 2.简述力传感器的工作原理.
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U1 U2
金属梁
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
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第11页/共37页
三、温度传感器的应用 4.电饭锅
回顾在家煮饭的过程?
问题:
电饭锅烧饭饭熟 后会自动断开?
电饭锅烧水水开 后能自动断开?
控制电路的工作原理：
天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发 器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线 圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻 RG电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当 升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平， 有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电 路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，斯密 特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输 出端 Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有 电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路 灯熄灭．
（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？
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三、温度传感器的应用:1.电熨斗
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
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？
答：常温下，上、下触
点应是接触的，但温度过高时，
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第二节 传感器的应用 四、光传感器的应用-------3、光控开关
实验原理： 如图所示光控电路，
用发光二极管LED模仿路 灯，RG为光敏电阻，R1的 最大电阻为51kΩ，R2为 330 Ω，试分析其工作原 理．
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第二节 传感器的应用
四、光传感器的应用-------3、光控开关
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三、温度传感器的应用 4.电饭锅
阅读教材第58页第3段，回答问题: (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.
(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。
号后可以远距离传输。
（2）常见的测温元件有：热敏电阻、金属热 电阻、热电偶及红外线敏感元件等．
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第二节 传感器的应用 四、光传感器的应用-------2、火灾报警器
（1）结构图
(2)工作原理：在没有发生火灾时，光电三极管收不到 LED发出的光，呈现高电阻状态。当发生火灾时，产 生大量烟雾，烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部 分光线照射到光电三极管上，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。 24
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，则触点接通，电热板通电加热，水沸 腾后，由于锅内保持1000C不变，故感温磁体 仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水 分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至 “居里点1030C”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．
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．
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三、温度传感器的应用:1.电熨斗
(2)双金属片温度传感器在电熨斗中的应用
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？
思考与讨论
怎样使热敏电阻 在感测到更高的温度 时才报警？
要使热敏电阻在感测到更高的温度时才 报警，应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使 斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电 阻阻值要求越小，即温度越高。
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第二节 传感器的应用 三、温度传感器的应用-------4、测温仪
（1）利用温度传感器制成的测温仪可以远距 离读取温度的数值。因为温度信号变成电信
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第二节 传感器的应用
三、温度传感器的应用-------3、热敏电阻
温度报警器 发生火灾时，环境温度要升高，
我们能不能用温度传感器来做成火 灾报警器呢？P63
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第二节 传感器的应用
补充知识：
电平：在电子技术中，习惯上常用“电平”来 描述逻辑电路的输入端和输出端的状态。其实， 电平指的是某个端点与“地”之间的电压，或 者说，如果以接地端的电势为零，那么电平表 示的是某个端点的电势。
当温度升高时，热敏电阻RT阻 值减小，斯密特触发器输入端A电 势升高，当达到某一值（高电平）， 其输出端由高电平跳到低电平，蜂 鸣器通电，从而发出报警声，Rl的 阻值不同，则报警温度不同。
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第二节 传感器的应用
三、温度传感器的应用-------3、热敏电阻 温度报警器工作原理:
②发光二极管 除了具有单向导电性外，导电时还能发光， 用磷镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接 将_电____能转化为___光___能。
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传感器补充知识
③晶体三极管
（１）晶体三极管能够把微
弱的信号_放__大__。常用的三极
管是用_硅__和_锗__制成的，它 有三个极，分别为_发__射__极__e， _基__极__b__，_集__电__极__c__. （２）传感器输出的电流或 电压很_微__弱__，用一个三极管 可以放大几十倍以至上百倍。 三极管的放大作用表现为 ___基__极的b电流对___集__电__极_的c 电 流起了控制作用。
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第二节 传感器的应用
电容式话筒：
声→电容变化→电流、电压
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第二节 传感器的应用
三、温度传感器的应用----1、双金属片
启辉器
铜的膨胀系数大于铁
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第二节 传感器的应用 三、温度传感器的应用----1、双金属片 思考与讨论：
电慰斗
（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？
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传感器补充知识
晶体管
红
黑
① 普通二极管
-+
具有__单__向______导电性，在电子电路中有 多种运用。在用多用电表欧姆档测量二极 管的正向导通电阻时，黑表笔应接二极管 的__正___极；若发现阻值较大，则与黑表笔 接触的是二极管的__负___极。
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传感器补充知识
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第二节 传感器的应用 继电器：
如图所示电磁继电器工作电路，图中虚线 框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触 点。试分析电磁继电器的工作原理。
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当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁 B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工 作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁 性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离， 自动切断工作电路．
(4)使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度.
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构造
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4.电饭锅
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?
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4.电饭锅
工作原理:
(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？
答:(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1030C”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．
(1)要想在天更暗时路灯 才会亮，应该把R1的阻 值调大些还是调小些？ 为什么？
应该把R1的阻值调大些， 这样要使斯密特触发器的 输入端A电压达到高电平， 就需要RG的阻值达到更大， 即天色更暗。
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图乙中，用白炽 灯模仿路灯，为何 要用到继电器？
由于集成电路允许通过的电流较小，要 用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来 启闭工作电路。
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传感器补充知识
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感谢您的观看。
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一、力传感器的应用——电子秤
1.电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的?
装置:力传感器 组成:金属梁和应变片 2.简述力传感器的工作原理.
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
3.应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？
形变
电压
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第二节 传感器的应用
二、声传感器的应用-----话筒 动圈式话筒是利用电磁感应
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4.电饭锅
工作原理:
(4) 如 果 用 电 饭 锅 烧 水 ， 能否在水沸腾后自动断电?
答:(4)如果用电饭锅烧水,水沸腾后,锅内保 持1000C不变,温度低于“居里点1030C” ,电 饭锅不能自动断电.只有水烧干后,温度升高 到1030C才能自动断电.
第18页/共37页
叙述电饭锅的工作过程?
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。
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4.电饭锅
工作原理:
(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?
答:(2)水沸腾后,由于锅内保持1000C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1000C不变.
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天
亮
RG小
A低 电平
第二节 传感器的应用
光控开关+继电器： 工作流程
Y高 电平
线圈无电
流，衔铁 不 被C拉开， 发 D、E断开 光
变暗
RG 变
大
A电 平升 高
Y电 平降 低
线圈有电 流，衔铁 被吸引， D、E导通
发光
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第二节 传感器的应用
四、光传感器的应用-------3、光控开关+继电器
2、斯密特触发器是具有特殊功能的非门。 符号：
其特点：
输入1.6V(高电平)，输出0.25V(低电平)
输入0.8V(低电平)，输出3.4V(高电平)
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第二节 传感器的应用
三、温度传感器的应用-------3、热敏电阻
温度报警器工作原理:
常温下，调整R1的阻值使斯密特 触发器的输入端A处于低电平，则 输出端Y处于高电平，无电流通过 蜂鸣器，蜂鸣器不发声；
现象制成的。当声波使金属膜片 振动时，连接在膜片上的线圈 （叫做音圈）随着一起振动，音 圈在永久磁铁的磁场里振动，其 中就产生感应电流（电信号）。 感应电流的大小和方向都变化， 变化的振幅和频率由声波决定。 声→电磁感应 → 电流 这个信号电流经扩音器放大后传 给扬声器，从扬声器中就发出放 大的声音。
一、力传感器的应用——电子秤
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一、力传感器的应用——电子秤
1.电子秤使用的测力装置是什么? 它是由什么元件组成的?
装置:力传感器 元件:金属梁和应变片 2.简述力传感器的工作原理.
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U1 U2
金属梁
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
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