最新实验：传感器的简单使用
10.3 实验：传感器的简单使用
(1)根据表中数据，请在给定的坐标系(图10-3-4)中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说 明阻值随照度 根据表中数据，请在给定的坐标系 图 中描绘出阻值随照度变化的曲线， 根据表中数据 中描绘出阻值随照度变化的曲线 变化的特点。 变化的特点。 (2)如图 如图10-3-5所示，当1、2两端所加 所示， 、 两端所加 如图 所示 电压上升至2 时 电压上升至 V时，控制开关自动启 动照明系统， 动照明系统，请利用下列器材设计 单电路， 、 两端提供电 一个简 单电路，给1、2两端提供电 要求当天色渐暗照度降低至1.0 压，要求当天色渐暗照度降低至 (lx)时启动照明系统，在虚线框内完 时启动照明系统， 时启动照明系统 成电路原理图。 不考虑控制开关对所 成电路原理图。(不考虑控制开关对所 设计电路的影响) 设计电路的影响 提供的器材如下： 提供的器材如下： 图10-3-5 图10-3-4 阻值见上表)； 光敏电阻R 符号 ，阻值见上表 ； 光敏电阻 P(符号 直流电源E(电动势 ，内阻不计)； 电动势3 直流电源 电动势 V，内阻不计 ； 定值电阻： 限选其中之一并在图中标出) 定值电阻：R1=10 k ，R2=20 k ，R3=40 k (限选其中之一并在图中标出 限选其中之一并在图中标出 开关S及导线若干 及导线若干。 开关 及导线若干。
实验：传感器的简单应用 PPT课件 课件 人教课标版
高频考点例析
图10－8－6
高频考点例析
【解析】 本题考查学生对基本 电路的了解和基本仪器的使用，考查 推理能力、实验与探究能力、实际应 用能力．
(1)如图10－8－7所示．
图10－8－7
高频考点例析
(2)②读取温度计示数 读取电压 表示数
(3)将图线延长求得图线在纵轴上 的截距为100 Ω，在图线上任取两点求 得图线的斜率为0.400，所以R－t关系 式为R＝100＋0.400 t(Ω)．
高频考点例析
②在有些应用电磁开关的场合，为了安全， 往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间 从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如 何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说 明．
图10－8－5
高频考点例析
(2)实验的主要步骤： ①正确连接电路，在保温容器中注入适 量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的 电流值； ②在保温容器中添加少量热水，待温度 稳定后，闭合开关，________，________， 断开开关．
高频考点例析
③重复第②步操作若干次，测得 多组数据．
(3)实验小组算得该热敏电阻在不 同温度下的阻值，并据此绘得R－t关 系图线．请根据如图10－8－6所示的 图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R ＝________＋________t(Ω)(保留3位有 效数字)．
本实验误差主要来源于温度计 和欧姆表的读数．
高频考点例析
题型一 实验原理、数据分析与步骤的考查
例1 (2008年高考广东卷)某实验小组探究
一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直 流恒流电源(在正常工作状态下输出的电 流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温 容器、温度计、开关和导线等．
高频考点例析
实验十一 传感器的简单使用
ABC
)
分析光照增大，R3变小。由“串反并同” 的原则 选ABC
3．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热 敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的．如图 9 甲所示，电源的电动势 E＝9.0 V，内电阻不计；G 为灵敏电流计，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所示．闭合开关 S，当 R 的温 度等于 20° C 时，电流表示数 I1＝2 mA 时，当电流表的示数 I2＝3.6 mA 120 时，热敏电阻的温度是________° C.
分析1.由甲图可知： 温度越高, R大，回路电流越小。 2.由图甲：R 100 t 由图乙：E I(R R/ ) t E / R 100 50 I
5．如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表， 量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内 阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω，S为开关．已知RT在 95℃时的阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω.现要求在降 温过程中测量在20℃～95℃之间的多个温度下RT的阻值． (1)在图中画出连线，完成实验原理电路图． (2)完成下列实验步骤中的填空： a.依照实验原理电路图连线． b.调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95℃ c.将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全． R0 d.闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录____ . e.将RT的温度降为T1(20℃<T1<95℃)；调节电阻箱，使得电流 表的读数I ________ ，记录R ________. 0 1 R0+150-R1 f.温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝_______. g.逐步降低T1的数值，直到20 ℃为止；在每一温度下重复步骤 e、f. 分析：1.电源E、r未知，2.给定电流表、定值定值 3.毫安表内阻未知，不能改装电表
高中物理 专题12 传感器的简单使用(解析版)
专题12 传感器的简单使用【2023高考课标解读】1.知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用.2.能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性.3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案．【2023高考热点解读】1．实验目的(1)了解常见传感器元件的作用。
(2)探究热敏电阻、光敏电阻的特性。
2．实验原理传感器将感受到的非电学量(力、热、光、声等)，转换成便于测量的电学量。
3．实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。
4．实验过程(1)研究热敏电阻的特性①按如图所示连接好实物。
②将热水分几次注入烧杯中，测量每次水的温度、热敏电阻的阻值。
③总结：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。
(2)研究光敏电阻的特性①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图所示正确连接，多用电表置于“×100”挡。
②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值。
③打开电源，让小灯泡发光，调节灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察光敏电阻的变化情况。
④用黑纸遮光时，观察光敏电阻的变化情况。
⑤总结：光照增强光敏电阻阻值变小，光照减弱光敏电阻阻值变大。
例1.如图所示，一热敏电阻R T放在控温容器M内；为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω，S为开关。
已知R T在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω。
现要求在降温过程中测量在20～95 ℃之间的多个温度下R T的阻值。
(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。
(2)完成下列实验步骤中的填空：a．依照实验原理电路图连线。
b．调节控温容器M内的温度，使得R T的温度为95 ℃。
c．将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全。
d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________。
高中物理实验12传感器的简单使用
高中物理实验十二、传感器的简单使用江苏省特级教师 戴儒京一、 实验光敏电阻（课程标准教科书人教版选修3－2第57页）实验原理：当光辐射到光敏电阻的表面，使载流子浓度增加，从而降低了材料的电阻。
两端的金属电极之间加上电压，其中便有电流通过，受到适当波长的光线照射时，电流就会随光强的增加而变大，从而实现光电转换。
光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可以加直流电压，也可以加交流电压。
图 1将G R 的感光面朝上，然后按图1连接电路，分别用2个电压传感器测量1R 和G R 两端的电压，假设两电压传感器测到的电压分别为1U ，2U ，那么112R U U R G，只要预先知道1R 的大小就能计算出光敏电阻的阻值来。
为了定量地观测光敏电阻的电阻值随光照强度的变化，实验中还需要使用光强传感器同时测量光照的强度。
实验目的： 观察光敏电阻 实验装置：计算机，数据采集器，光强传感器，两个电压传感器，电阻箱，光敏电阻，学生直流电源，导线若干。
实验步骤：1．调节1R 电阻箱的阻值，选择合适的电阻（例如Ω=40001R ），将两个电压传感器与数据采集器的1，2通道连接，把光强传感器连接到3或4通道，然后将数据采集器与计算机连接，进入“TriE iLab ”数字化信息系统；2．把两个电压传感器的两个信号输入端的导线分别短接，对电压传感器进行校零，然后把连接1通道的电压传感器接到1R 两端，把连接2通道的电压传感器接到G R 两端。
3．将光敏电阻的感应面朝上，将光强传感器与光敏电阻放置在一起，打开实验模板“光敏电阻”，在采集间隔和采集时间窗口输入合适的数值，在“公式编辑”中建立物理量电流11R U I =;光敏电阻1122R U U I U R ⋅==； 4．点击“开始”按钮，用一块大的挡光物将光敏电阻附近的光线慢慢挡住，然后再慢慢把挡光物撤掉，观察实验数据曲线，最后结束实验。
实验数据记录与分析：1．光敏电阻的阻值随时间的变化2．光敏电阻的阻值与光照强度的关系此次实验选择14000R=Ω，通过上面的数据曲线可以看出，光照变强以后，电阻的确变小了。
实验十一传感器的简单应用
(1)应该把恒温箱内旳加热器接在
(填“A、
B”端或“C、D”端).
(2)假如要使恒温箱内旳温度保持50℃,可变电阻R′旳
阻值应调整为
Ω.
解析 恒温箱内旳加热器应接在A、B端.当线圈中旳电 流较小时,继电器旳衔铁在上方,恒温箱旳加热器处于工 作状态,恒温箱内温度升高. 伴随恒温箱内温度升高,热敏电阻R旳阻值变小,则线圈 中旳电流变大,当线圈旳电流不小于或等于20 mA时,继 电器旳衔铁被吸到下方来,则恒温箱加热器与电源断开, 加热器停止工作,恒温箱内温度降低. 伴随恒温箱内温度降低,热敏电阻R旳阻值变大,则线圈 中旳电流变小,当线圈旳电流不不小于20 mA时,继电器 旳衔铁又被释放到上方,则恒温箱加热器又开始工作,这 么
图8 (1)若传感器a旳示数为14 N,b旳示数为6.0 N,求此时 汽车旳加速度大小和方向.
(2)当汽车以怎样旳加速度运动时,传感器a旳示数为零.
解析 传感器上所显示出力旳大小,即弹簧对传感器旳压
力,据牛顿第三定律知,此即为弹簧上旳弹力大小,亦即该
弹簧对滑块旳弹力大小.
(1)如右图所示,依题意：左侧弹簧对
3.传感器旳元件:制作传感器时经常使用旳元件有光敏 电阻、热敏电阻、金属热电阻、霍尔元件等.
(1)光敏电阻:光敏电阻能把光照强弱这个光学量转换为
电阻这个电学量.
①特征:光敏电阻在被光照射时电阻发生变化.光照增
强,电阻变小;光照减弱,电阻增大.
②工作原理:光敏电阻是用半导体材料制成旳,硫化镉
在无光时,载流子(导电电荷)极少,导电性能不好;伴
3.霍尔元件:霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转
换为电压这个电学量.
①特征:霍尔电压UH= k
IB d
高考物理实验传感器的简单使用
高考物理实验传感器的简单使用(一)实验目的了解传感器的简单应用.(二)实验原理传感器是将它感受到的物理量(如力\,热\,光\,声等)转换成便于测量的量(一般是电学量).其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号.例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号,热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号,转换后的信号经过电子电路的处理就可以达到方便检测\,自动控制\,遥控等各种目的了.(三)实验器材热敏电阻、多用电表、温度计、水杯、铁架台、光敏电阻、小灯泡(或门铃)、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线若干.(四)实验步骤1.热敏特性实验按如图所示将一热敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与热敏电阻两端相连.将热敏电阻放入有少量冷水并插有温度计的烧杯中,在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示热敏电阻的阻值;再分几次向烧杯中倒入开水,观察不同温度下热敏电阻的阻值,看看这个热敏电阻的阻值是如何随温度变化的.2.光敏特性实验按如图所示将一光敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻两端相连.在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示光敏电阻的阻值;将手张开放在光敏电阻上方,挡住部分光线,观察表盘所示光敏电阻的阻值;上下移动手掌,观察表盘所示光敏电阻的阻值,总结一下光敏电阻的阻值随光线发生怎样的变化.3.光电计数的基本原理下图是利用光敏电阻自动计数的示意图,其中A是发光仪器,B是接收光信号的仪器,B 中的主要元件是光电传感器——光敏电阻.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,供给信号处理系统的电压变高,这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理,就会自动将其转化相应的数字,实现自动计数的功能.。
《化学实验室中的传感器应用》
化学实验室中的传感器应用传感器是现代科学实验中不可或缺的重要工具。
在化学实验室中，传感器的应用已经渗透到了各个领域，它们能够快速、准确地检测和监测实验过程中的各种物理和化学参数，大大提高了实验的准确性和效率。
本文将以实际工作经验为基础，介绍几种在化学实验室中常用的传感器及其应用。
一、温度传感器温度是化学反应过程中最重要的参数之一。
温度传感器可以实时监测反应体系的温度变化，确保实验在适宜的温度条件下进行。
在化学实验室中，常用的温度传感器有热电偶、热电阻和温度计等。
热电偶是一种非接触式温度传感器，具有响应速度快、测量范围广等优点，适用于高温环境的测量。
热电阻则是一种接触式温度传感器，具有测量精度高、稳定性好等特点，适用于常温环境的测量。
温度计则是一种直接显示温度的传感器，操作简单，但测量范围和精度相对较低。
二、压力传感器在化学实验中，压力的变化往往与反应速率、产物等密切相关。
压力传感器可以实时监测实验体系中的压力变化，为研究者提供重要数据。
在化学实验室中，常用的压力传感器有气压计、压力表和压力传感器等。
气压计主要用于测量大气压力，而压力表则用于测量容器内的压力。
压力传感器则可以实现对微小压力的精确测量，适用于各种实验场景。
三、液位传感器在化学实验中，液体的体积和液位的变化常常需要实时监测。
液位传感器可以准确测量容器内的液位高度，确保实验的安全性和准确性。
在化学实验室中，常用的液位传感器有浮球式液位传感器、超声波液位传感器和磁翻板液位传感器等。
浮球式液位传感器通过浮球的浮沉来控制液位的测量，结构简单，但测量范围有限。
超声波液位传感器则利用超声波的传播速度来测量液位，具有测量范围广、精度高等优点。
磁翻板液位传感器则通过磁性翻板的翻转来测量液位，具有结构稳定、可靠性好等特点。
四、气体传感器在化学实验中，气体的性质和浓度对实验结果具有重要影响。
气体传感器可以实时监测实验体系中的气体成分和浓度，为研究者提供重要参考。
高考物理复习 实验11 传感器的简单应用教案
实验11 传感器的简单应用【考纲链接】1.本实验在新课标物理《高考大纲》中是必考内容实验之十一.传感器的简单应用。
2. 本实验见普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-2（人民教育出版社课程教材研究所物理课程教材研究开发中心编著，人民教育出版社出版）的第6章传感器 第4节传感器的应用实验（第70~72页）。
由于本实验是历来的教科书所没有的，许多教师没有做过，不太熟悉，有些学校实验室没有所需器材（如施密特触发器等）,所以要特别重视。
以型号HEF40106B 施密特触发器为例图6-2-1图6-2-1是型号HEF40106B 触发器的引脚示意图，由图可以看出，在同一块集成片上分别做了6块独立的施密特触发器，如果使用第1块，只需要在1i 接输入电压，在1o 接输出电压，然后分别把DD V 接到稳压电源，SS V 接地，就可以工作了。
实验原理：图6-2-2将电路按图6-2-2连接，G R 为光敏电阻，1R ，2R 为电阻箱，LED 为发光二极管，A 点为施密特触发器的输入端，Y 点为施密特触发器的输出端。
适当选择1R ，2R 的阻值后，当外R上的电阻相对比较小，A点的电压小于Vp，Y点输出高电位，发光二极管界光线很强时，GR上的电阻显著增大， A点的电压两端的电势差很小，因此不能发光；当外界光线变弱时，G也显著增大，当增大到Vp=3.0V时，Y点输出低电位，发光二极管两端有大约5V的电势R上的电阻减小，A点的差，发光二极管开始正常发光，如果光线强度又进一步开始回升，G电压也开始减小，当A点的电压小于Vn=2.2V时，Y点又输出高电位，发光二极管熄灭。
为了更直观地了解整个电路工作过程，也可以分别用两个电压表对A点和Y点的电压进行测量。
实验一：光控开关实验目的：了解光控开关，对自动控制有初步理解。
实验电路：见图6-2-3图6-2-3 实验电路实验步骤：1. 当光弱时，光敏电阻阻值大，电流小，A端输入高电位（1），Y端输出低电位（0），发光二极管亮，如图6-2-4.图6-2-42. 当光强时，光敏电阻阻值小，电流大，A 端输入低电位（0），Y 端输出高电位（1），发光二极管不亮，如图6-2-5。
生活中传感器简单应用举例
传感器传感器在生活中的应用之十大实例及应用：1.楼梯走道：电灯的触摸开关。
功能：使在人手或是其他的导电物体的接触下方能通电（这是我自己想的，不知事实是否如此。
），此举为节约能源做出巨大贡献。
2.电饭锅：功能：到达沸腾温度（居里点）即停止加热。
在某种材料的硬件支持下，使得具有这种功能，才使得人类做出伟大的进步！3.电子天平：功能：无需复杂操作，就能很快称出物体的质量，而且一般来说很精确。
这是因为在电子称下安装压力传感器再加上一些电子系统，使得能又快又好的称出质量，一切都得益于传感器的发展。
4.电子温度计：功能：简单快捷精确测量人体体温。
在电子温度计内部加入红外传感器，由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同，利用此特点即可使用红外传感器。
5.mp4上的触摸键：功能：无需原来的机械按压，即可进行操作，使机身的寿命更长久，尤其是“按键”更是长久！原理暂时还不是很清楚，不过可想而知应该是传感器的功劳！6.手机的触摸屏：功能：分好几种，有的是点触摸，有的是面触摸，不尽相同，不过原理应该是差不多，只是硬件材料上的支持有所不同，所以出现不同的操作方式，不过说回来还是传感器在发挥作用。
7.电熨斗：功能：熨烫衣物，使衣物保持整洁。
不过在加热中有一个问题需要解决，那就是加热温度的问题，所以另一种温度传感器应运而生，在达到一定温度时，就会出现断电使温度保持在一定的范围内，此举与电饭锅有异曲同工之妙！8.汽车称重：功能：在渡口为汽车称重，既是用上此种传感器，压力传感器使得即使是很重的物体也能在短时间内准确称出，此为大型的压力应变片的应用。
9.自动门：功能：在一些重要场合就会有自动门的身影，当人靠近时就会自动根据情况开关门。
实验12 传感器的简单使用
④用手掌(或黑纸)遮住光,观察光敏电阻的阻值,并记录。
第十一章
实验12 传感器的简单使用
必备知识
关键能力
对应演练
-6-
(2)数据处理 把记录的结果填入表中,根据记录数据分析光敏电阻的特性。
第十一章
实验12 传感器的简单使用
必备知识
关键能力
对应演练
-7-
第十一章
实验12 传感器的简单使用
必备知识
关键能力
对应演练
-8-
命题点一 命题点二
(1)为了使温度过高时报警器铃响,c应接在
(填“a”或
“b”)。
(2)若使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器滑片P点向
移动(填“左”或“右”)。
(3)直流电源电动势为18 V(内阻不计),热敏电阻R1达到100 ℃电
必备知识
命题点一 命题点二
实验12 传感器的简单使用
必备知识
关键能力
对应演练
-16-
(4)由前面分析可知,启动照明系统时,控制电路中的总电阻为45 Ω
不变,且光照度与光敏电阻R3阻值的乘积不变; 所以,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,光敏电阻R3阻值最 大,此时光照度E0的值最小, 光敏电阻的最大阻值:
当E0=2.4 lx时,此时光敏电阻的阻值
R3'=320.l4xl·xΩ=12.5 Ω,
因启动照明系统的条件不变(启动照明系统时,控制电路中的电流 恒为0.1 A),则控制电路中的总电阻不变,所以,R2接入电路的电阻: R2'=R总-R1-R3'=45 Ω-5 Ω-12.5 Ω=27.5 Ω;
第十一章
勒克斯,符号lx;光越强,光照度越大)。当线圈中电流减小至I0=90 mA时,电磁继电器衔铁被弹簧拉起,启动照明系统,利用该装置可以
传感器的简单应用实验原理
传感器的简单应用实验原理引言传感器是现代科技中不可或缺的一部分，它们能够将物理量或化学量转换为可测量的电信号。
在各个领域的应用中，传感器发挥着重要的作用。
本文将介绍一些传感器的简单应用实验原理。
1. 光敏传感器的应用实验原理光敏传感器是一种常见的传感器，它可以测量光的强度。
光敏传感器的原理是基于光敏材料的光电效应。
光敏材料能够吸收光能，并将其转化为电信号。
在应用实验中，我们可以通过以下步骤来实现光敏传感器的简单应用：•步骤1: 准备光敏传感器和一个光源。
•步骤2: 将光敏传感器与电路连接，确保传感器能够产生电信号。
•步骤3: 将光敏传感器放置在光源附近，记录传感器输出的电信号。
•步骤4: 改变光源的距离或亮度，再次记录传感器的输出电信号。
•步骤5: 通过比较记录的数据，分析光源的强度与传感器的电信号之间的关系。
2. 温度传感器的应用实验原理温度传感器是常用的传感器之一，它可以测量环境的温度。
温度传感器的原理是基于温度敏感元件的物理特性。
在应用实验中，我们可以按照以下步骤来实现温度传感器的基本应用：•步骤1: 准备一个温度传感器和一个温度计。
•步骤2: 将温度传感器与电路连接，以确保传感器能够读取温度。
•步骤3: 将温度传感器放置在待测量的环境中，记录传感器的温度读数。
•步骤4: 使用温度计测量同一环境的温度，并将其与传感器的读数进行比较。
•步骤5: 根据比较的结果，分析温度传感器的准确性和可靠性。
3. 声音传感器的应用实验原理声音传感器是一种能够测量声音强度的传感器。
它的工作原理是基于声波的压力变化。
在应用实验中，我们可以按照以下步骤来实现声音传感器的基本应用：•步骤1: 准备一个声音传感器和一个声音播放设备。
•步骤2: 将声音传感器与电路连接，以确保传感器能够读取声音信号。
•步骤3: 将声音传感器放置在声音播放设备附近，记录传感器的输出电信号。
•步骤4: 改变声音播放设备的音量或距离，再次记录传感器的输出电信号。
传感器的原理及应用的实验
传感器的原理及应用的实验1. 传感器的基本原理传感器是一种能够将感知的信号转化为可用电信号的装置。
它可以通过测量光、温度、压力、湿度、运动等多种物理或化学量来获取信息。
传感器的基本原理可以归纳为以下几种：1.光敏传感器：光敏传感器的基本原理是利用光电效应。
在光照射下，光敏物质会产生电荷，进而转化为电信号。
光敏传感器广泛应用于自动调光系统、照相机、环境监测等领域。
2.温度传感器：温度传感器可以通过热敏元件或热电偶来测量物体的温度。
热敏元件的电阻值随温度的变化而变化，通过测量电阻值的变化可以得到温度信息。
热电偶利用热电效应，将温度变化转化为电压信号。
温度传感器广泛应用于温度控制、气象观测等场合。
3.压力传感器：压力传感器通过测量压力对感应元件的影响来获得被测量物体的压力信息。
常用的压力传感器有电阻应变式和压电式两种。
电阻应变式通过测量弯曲或变形产生的电阻变化来得到压力值。
压电式则是利用压电效应将压力转化为电荷或电压信号。
压力传感器广泛应用于工业自动化控制、交通运输等领域。
4.湿度传感器：湿度传感器用于测量空气中的湿度水分含量。
它通常使用湿敏元件，如电容式、电阻式和振型式湿敏元件。
湿度的变化会引起感应元件的相应变化，通过测量这些变化可以得到湿度信息。
湿度传感器广泛应用于气象、农业、空调等领域。
2. 传感器实验的设计和操作为了深入了解传感器的原理和应用，我们可以进行一些传感器实验。
以下是一些常见的传感器实验案例及其操作过程：2.1 光敏传感器实验实验材料： - 光敏传感器 - 电源 - 电阻 - 示波器或电压表实验步骤： 1. 将光敏传感器连接到电源并接地。
2. 将一个电阻与光敏传感器并联连接，以构成电压分压电路。
3. 使用示波器或电压表测量电路的输出电压。
4. 在不同的光照条件下，记录并观察输出电压的变化。
2.2 温度传感器实验实验材料： - 温度传感器 - 温度控制装置 - 示波器或电压表实验步骤： 1. 将温度传感器安装在需要测量的物体或环境中。
实验十七 利用传感器制作简单的自动控制装置
实验十七利用传感器制作简单的自动控制装置学习目标 1.知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻等敏感元件的特性和应用。
2.学会传感器的简单使用并会制作简单的自动控制装置。
一、五种敏感元件的作用和特点敏感元件作用特点热敏电阻将温度这个热学量转换为电阻这个电学量一般情况下，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大金属热电阻将温度这个热学量转换为电阻这个电学量一般情况下，金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，随温度的降低而减小光敏电阻将光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量一般情况下，光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，随光照强度的减弱而增大霍尔元件将磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量对于某个确定的霍尔元件，它的厚度d、霍尔系数k为定值，如果保持电流I恒定，则霍尔电压U H就与磁感应强度B成正比(U H＝kIBd)压敏电阻将压力这个力学量转换为电阻这个电学量压敏电阻的阻值随力的变化而变化二、自动控制装置设计与制作示例1.门窗防盗报警装置的设计(1)电路如图1所示。
图1(2)实验操作①连接电路前，要先判断干簧管是否正常工作。
用磁体直接靠近干簧管，观察簧片的动作。
②连接电路，接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，观察实验现象。
2.光控开关的设计(1)电路如图2所示。
图2(2)实验操作①按照如图所示连接电路，检查无误后，接通电源。
②让光敏电阻R G受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光。
③遮挡R G，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光。
④让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭。
(3)注意事项①安装前，对实验器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装。
②光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接。
③如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察。
考点一用温度传感器设计控制电路例1 (2022·河北省新高考测评卷)热敏电阻有很多的应用领域，如家电、开关电源、新能源汽车等。
传感器的简单使用实验测试题及解析
传感器的简单使用实验测试题及解析1．现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警。
提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过I c时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。
在室温下对系统进行调节。
已知U约为18 V，I c约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω。
(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。
(3)按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
②将开关向________(选填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至________________________________________________________________________。
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
解析：(1)电路图连接如图。
(2)报警器开始报警时，对整个回路有U＝I c(R滑＋R热)，代入数据可得R滑＝1 150.0 Ω，因此滑动变阻器应选择R2。
温度传感器的实验技巧与使用方法
温度传感器的实验技巧与使用方法温度传感器是一种常见的电子元件，用于测量环境温度并将其转换为电信号。
它在科研、工业生产以及家庭生活中都有着广泛的应用。
然而，对于初学者来说，正确地使用温度传感器可能会带来一些困扰。
本文将介绍一些温度传感器的实验技巧和使用方法，帮助读者更好地运用该设备。
首先，了解不同类型的温度传感器是很重要的。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、红外线传感器等等。
这些传感器的原理和测量范围各有不同，因此在实验中选择正确的传感器至关重要。
例如，热电偶适用于高温环境而对于低温环境则不太适用。
因此，在实验前需要对相关传感器的特性进行充分的了解和比较，以选择合适的传感器。
其次，正确的连接方式是使用温度传感器的关键。
为了准确地测量温度，传感器需要与测量仪器或控制系统进行良好的连接。
一般情况下，温度传感器具有两个导线，正负极需正确连接。
一些传感器还需要与外部电压源连接，以提供工作电源。
在连接传感器时，应遵循使用说明书上的要求，并小心谨慎地操作，避免错误连接导致的数据不准确或损坏传感器。
在实验中，了解温度传感器的响应时间也是很重要的。
温度传感器对温度的变化响应时间有快有慢，这取决于传感器本身的特性。
响应时间过长可能导致测量结果的延迟，影响实验的准确性。
因此，在实验前需要了解传感器的响应时间，合理安排实验的进行。
此外，在实验过程中，传感器的位置和环境条件也需要注意。
传感器的位置会直接影响到温度的测量结果。
在安装传感器时，应尽量避免阳光直射、风口、水源等可能对温度测量造成干扰的地方。
同时，传感器与测量物体之间的接触也需要注意。
确保传感器与被测物体完全接触以获得准确的温度测量结果。
最后，在实验结束后，对温度传感器进行适当的维护和保养也非常重要。
及时清洁传感器表面的污垢和灰尘，以保证其正常工作。
同时，注意存放传感器的环境温度和湿度，避免温度传感器受到损坏。
综上所述，温度传感器的实验技巧和使用方法的正确掌握对于实现准确的温度测量非常重要。
实验：传感器的简单使用
传感器的简单使用
●实验目的 1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器中的敏感元件． 2．了解传感器在技术上的简单应用． ●实验原理 1．传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转 换成便于测量的量(一般是电学量)． 2．工作过程如图：
●实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、 热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导 线等． ●注意事项 1．在做热敏电阻实验时，加开水后要等一会儿再测其阻
设计一个满足上述要求的电路图，图中各元件要标上字母 代号，其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、 B(电路图画在方框内)．
【解析】 为了能控制臭氧发生器，应该使用滑动 变阻器的分压式连接， 有光照时 P 能正常工作， 无光照 时 P 不工作．
【答案】
见解析
●研究热敏电阻的热敏特性 1．实验步骤 (1)按如图 10－3－2 所示连接好电路， 将热敏电阻绝缘处理； (2)把多用电表置于“欧姆”挡，并选 择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电 阻的阻值，并记下温度计的示数； (3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水 中，记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值； (4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻 的阻值，并记录．
值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温．
2．光敏电阻实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电 路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻 上的光的强度．
●研究光敏电阻的光敏特性 1．实验步骤 (1)将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、学生 电源按如图 10－3－1 所示电路连接好，其中多用电表置于 “×100”挡；
【答案】
(1)小
(2)右
(3)见解析
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实验十二传感器的简单使用12一、研究热敏电阻的特性31.实验原理4闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察.52.实验器材6半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水.73.实验步骤8(1)按图1连接好电路，将热敏电阻绝缘处理；910图111(2)把多用电表置于欧姆挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻12的阻值，并记下温度计的示数；13(3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数14和多用电表测量的热敏电阻的阻值；15(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录.164.数据处理17在图2坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线.1819图2205.实验结论21热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大.226.注意事项23实验时，加热水后要等一会儿再测热敏电阻阻值，以使电阻温度与水的温度相24同，并同时读出水温.25二、研究光敏电阻的光敏特性261.实验原理27闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察.282.实验器材29光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源.303.实验步骤31(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图3所示电路连接好，其中32多用电表置于“×100”挡；3334图335(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据；36(3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察多用电37表表盘指针显示光敏电阻阻值的情况，并记录；38(4)用手掌(或黑纸)遮光时，观察多用电表表盘指针显示光敏电阻阻值的情况，39并记录.404.数据处理41根据记录数据分析光敏电阻的特性.425.实验结论43(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小；44(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.456.注意事项46(1)实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过47盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的多少来达到实验目的；48(2)欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零.4950命题点一温度传感器的应用5152例1(2016·全国卷Ⅰ·23)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求53当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警.提供的器材有：热敏电阻，报54警器(内阻很小，流过的电流超过I c时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，55直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑56动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干.57在室温下对系统进行调节.已知U约为18 V，I c约为10 mA；流过报警器的电58流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃59时阻值为650.0 Ω.60(1)在图4中完成待调节的报警系统原理电路图的连线.6162图463(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”).64(3)按照下列步骤调节此报警系统：65①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为66________Ω；滑动变阻器的滑片置于______(填“a”或“b”)端附近，不能置于67另一端的原因是________.68②将开关向______(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直69至________.70(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正71常使用.72答案(1)见解析图(2)R273(3)①650.0b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损74坏②c报警器开始报警75解析(1)先用电阻箱替代热敏电阻，连接成闭合回路进行调试.电路图连接如76图所示.7778(2)当电路中电流I c＝10 mA时，根据闭合电路欧姆定律有I c＝UR总，解得R总＝179800 Ω，此时热敏电阻的阻值为650 Ω，则滑动变阻器的阻值为1 150 Ω，所80以滑动变阻器选R2.81(3)①当热敏电阻阻值小于650 Ω时，报警器就会报警，用电阻箱替代热敏电82阻进行调节，应把电阻箱的阻值调到650 Ω.若接通电源后电路中的电流过大(超83过20 mA)，报警器就会损坏，电流越小越安全，所以为了电路安全，闭合开关前84滑片应置于b端.85②用电阻箱替代热敏电阻进行调试，应将开关向c端闭合，开关闭合后要减小86电路中的电阻直至报警器报警.87变式1利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来88测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高.89(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，90其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变______(填91“大”或“小”).92(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接93显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图5甲所示)，则9425 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的______(填“左”或“右”)侧.9596图597(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的98器材(可增加元器件)设计一个电路.(请在图乙中作图)99答案(1)小(2)右(3)见解析图100解析(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大，故电路中电流变101小.102(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故103在20 ℃的刻度的右侧.104(3)如图所示.105106命题点二光电传感器的应用107108例2为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关109可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度110可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx).某光敏电阻R P在不同照111度下的阻值如下表：112照度(lx)0.20.40.60.8 1.0 1.2电阻(kΩ)754028232018113(1)根据表中数据，请在图6甲所示的坐标系描绘出阻值随照度变化的曲线，114并说明阻值随照度变化的特点.115(2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明116系统.请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐117暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控118制开关对所设计电路的影响)119提供的器材如下：120光敏电阻R P(符号，阻值见上表)；121直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；122定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一，并在图中标123出)；开关S及导线若干.124125图6126答案见解析127解析(1)光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示，光敏电阻的阻值随128照度的增大而减小.129130(2)根据串联电阻的正比分压关系，E＝3 V，当照度降低至 1.0 lx时，1、2 131两端电压升至2 V，由图线甲知，此时光敏电阻阻值R P＝20 kΩ，U R P＝2 V，串联132电阻分压U R＝1 V，由UR PUR＝RPR＝2，得R＝RP2＝10 kΩ，故选定值电阻R1，电路原理133图如图乙所示.134135命题点三压力传感器的应用136137例3材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效138应可以测量压力大小.若图7甲为某压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线，139其中R F，R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F，需先测量压140敏电阻处于压力中的电阻值R F.请按要求完成下列实验.141142143图7144(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，在图乙的虚线框145中画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出，待测压力大小约为1460.4×102 N～0.8×102 N，不考虑压力对电路其他部分的影响)，要求误差较小，147提供的器材如下：148A.压敏电阻，无压力时阻值R0＝6 000 Ω149B.滑动变阻器R，全电阻阻值约200 Ω150C.电流表A，量程2.5 mA，内阻约30 Ω151D.电压表V，量程3 V，内阻约3 kΩ152E.直流电源E，电动势3 V，内阻很小153F.开关S，导线若干154(2)正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，通过压敏电阻的电流是1.33 mA，155电压表的示数如图丙所示，则电压表的读数为________ V.156(3)此时压敏电阻的阻值为________ Ω；结合图甲可知待测压力的大小F＝157________ N.(计算结果均保留两位有效数字)158答案(1)见解析图(2)2.00 (3)1.5×10360159解析(1)根据题述对实验电路的要求，应该采用分压式接法、电流表内接的160电路，原理图如图所示.161162(2)根据电压表读数规则，电压表读数为2.00 V.163(3)由欧姆定律，此时压敏电阻的阻值为R F＝UI －R A≈1.5×103Ω，RRF＝4，由题164图甲可知，对应的待测压力F＝60 N.165变式2某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这166种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图1678所示的电路研究某长薄板电阻R x的压阻效应，已知R x的阻值变化范围为几欧到168几十欧，实验室中有下列器材：169170图8171A.电源E(电动势3 V，内阻约为1 Ω)172B.电流表A1(0～0.6 A，内阻r1＝5 Ω)173C.电流表A2(0～0.6 A，内阻r2≈1 Ω)174D.开关S，定值电阻R0＝5 Ω175(1)为了比较准确地测量电阻R x的阻值，请完成虚线框内电路图的设计.176(2)在电阻R x上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向)，闭合开关S，记177下电表读数，A1的读数为I1，A2的读数为I2，得R x＝________.(用字母表示)178(3)改变力的大小，得到不同的R x值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改179变力的大小，得到不同的R x值.最后绘成的图象如图9所示，除观察到电阻R x的180阻值随压力F的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是181________________________.当F竖直向下时，可得F x与所受压力F的数值关系182是R x＝________.183184图9185答案(1)见解析图(2)I1r1I2－I1186(3)压力反向，阻值不变17－2F187解析(1)利用伏安法测量电阻阻值，但所给器材缺少电压表，可以用内阻已188知的电流表A1代替，另一个电流表A2测量电流.电路图如图所示.189190(2)电阻R x两端电压为U x＝I1r1，流经的电流为I x＝I2－I1，电阻R x＝I1r1I2－I1.191(3)由题图可知，图象是一次函数图线，即R x＝kF＋b，k＝ΔR xΔF＝－94.5＝－2，192b＝17，则有Rx ＝17－2F；由题图可知，由于图线对称，不管力F如何增加，R x193均线性减小. 194。