新人教版必修二6.2 传感器的应用(一)课件(共17张PPT)

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？
小结： 本节课主要学习了以下几个问题：
1、力传感器的应用——电子秤
2、声传感器的应用——话筒
3、温度传感器的应用——电熨斗
的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、 自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变 阻器总长也为l ，电阻分布均匀，系统静止时P在B点 ，当系统以角速度ω转动时，试写出输出电压U与ω的 函数式。
解：设弹簧伸长x , 则 kx=m ω2(l+x)
∴ x= m ω2 l ／ ( k-m ω2 ) O ω
1.测质量 2.测 力 3.测物体加（角）速度
4.测 位 移
二. 声传感器的应用——话筒
声电传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感 器，常见的电容式话筒和动圈式话筒都是声电传感器。
三.热电传感器
热电传感器是指将温度信号转换成电信号的一类传感 器，一般有两类：一类是随温度变化引起传感器中某 个组件形状的变化（如热胀冷缩）达到转换信号的目 的；还有一类是随温度变化引起电阻的变化（如半导 体材料中热敏电阻随温度升高电阻减小）达到转换信 号的目的。
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THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/17
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• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 2:38:03 PM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
。2021年3月17日星期三2021/3/172021/3/172021/3/17
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/172021/3/17March 17, 2021
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B．方向向右，大小为 k S/m
C．方向向左，大小为 2k S/m
P
U
D. 方向向右，大小为 2k S/m
(2)若电位器（可变电阻）总长度为L，其电阻均匀， 两端接在稳压电源U0上，当导弹以加速度a沿水平方向 运动时，与滑块连接的滑动片P产生位移，此时可输 出一个电信号U，作为导弹惯性制导系统的信息源， 为控制导弹运动状态输入信息，试写出U与a 的函数关 系式。
（3）说明电容式话筒的工作原理和工作过程。 这种话筒的优点是什么？
利用电容器充放电形成的充放电电流。薄金属膜M和 固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电．当声 波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的 电流，于是电阻R两端就输出了与声音变化规律相同 的电压．优点：保真度好。
（4）驻极体话筒的工作原理是什么？有何优点？
压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容
发生变化，导致话筒所在电路中的其它量发生变化， 使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化 的原因可能是容器两板间的（A ）
（A）距离变化 （B）正对面积变化 （C）介质变化 （D）电压变化
金属 膜
振动 膜金属
板
外电 路
图5
三．温度传感器的应用——电熨斗
驻极体话筒的原理同电容式话筒，只是其内部感受声 波的是驻极体塑料薄膜．优点：体积小，重量轻，价 格便宜，灵敏度高，工作电压低。
例题4：（2003上海试题）唱卡拉OK用的话筒，内 有传感器。其中有一种是动圈式的，它的工作原 理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈， 线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振 动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正 确的是 ( B )
解：a=2kS/m
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∴ S=ma/2k
U=U0 Rx / R = U0 S / L =maU0 / 2kL =mU0 a / 2kL∝a
P U
U0
例3:可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构 如图所示。当系统绕轴OO′转动时，元件A发生位移并
输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统
力传感器是把力信号转换成电信号；声传感器 是把声音信号转换为电信号，而温度传感器往往是 用来进行自动控制.
一.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。力电传感器广泛地应用于社会生产、 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。
确的是 ( ) B
A. 物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B. 物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C. 物体M不动时，电路中没有电流
D. 物体M不动时，电压表没有示数
例2:(1)惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个
系统的重要元件是加速度计。加速度计的构造和原理
的示意图如图示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆
A 该传感器是根据电流的磁效应工作的
B 该传感器是根据电磁感应原理工作的
C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
例题5：如图是电容式话筒的示意图，它是利用电容 制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层 ，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属 层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
上套一个质量为m的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数
均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑
块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可
通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制
导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏
离O点的距离为S，则这段时间内导弹的加速度
（ D）
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A. 方向向左，大小为 k S/m
A
设滑动变阻器单位长度
的电阻为r1
O′
U=IRx=Exr1 / l r1= Ex/ l
输出电压U B
P C
∴ U= Em ω2 ／(k-m ω2)
S
二. 声传感器的应用——话筒
阅读教材并思考
（1）话筒的作用是什么？
声音信号转化为电信号
（2）说明动圈式话筒的工作原理和工作过程。
膜片接收到声波后引起振动，连接在膜片上的线圈随 着一起振动，线圈在永磁体的磁场里振动从而产生感 应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化， 振幅和频率的变化都由声波决定，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。
第六章 传感器
第二节 传感器的应用（一）
传感器应用的一般模式：
一.力电传感器的应用——电子称
（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？
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
例1：（2003上海考题）演示位移传感器的工作原 理如图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器 的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体 位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正