第三章 1. 传感器--2. 温度传感器和光传感器
3.1 传感器§3.2温度传感器和光传感器导学提纲
3.1 传感器§3.2温度传感器和光传感器班级姓名小组【学习目标】1．知道传感器的概念、结构及工作原理．2．了解传感器的分类情况及热敏电阻的特性．3．知道温度传感器的原理，了解温度传感器在生活中的应用．4．知道光电传感器的原理，了解光电传感器在生活中的应用．【重点难点】1.传感器的基本原理及其构造．2．利用实验研究热敏电阻的温度特性曲线．【导学流程】一、了解感知回顾旧知1、回顾前面所学的电路公式？2、什么是与门？什么是非门？二、深入学习（一）、传感器1．定义：传感器通常是把被测的____信息，按一定规律转换成与之对应的___信息的器件或装置．2．传感器的组成（1）构成：一般由_________和_________组成，如图所示．（2）各部分的作用：(1)敏感元件：能直接感受非电信息，并将这些信息变成易测量的______的元件，例如：光传感器：把_____转化成电信息；声传感器：把_____转化成电信息；温度传感器：把_____转化成电信息。
(2)处理电路：能把微小的信号进行_____，并除去干扰信号，使敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的_______（二）、敏感元件的原理1．敏感元件按原理的分类：（1）物理类：基于___、____、____、_____和_____等物理效应。
（2）化学类：基于_________的原理。
（3）生物类：基于___、_____和____等分子识别功能。
2．关于热敏电阻特性的实验设计：（1）实验器材：热敏电阻、多用电表、烧杯（备用冷、热水）、温度计、铁架台。
（2）实验步骤：①如图所示，将一热敏电阻连入电路中，用多用电表的欧姆挡测其电阻，记录温度、电阻值。
②将热敏电阻放入装有少量冷水并插入有温度计的烧杯中，记录温度和电阻值。
③再分几次向烧杯中倒入热水，观察不同温度下热敏电阻的阻值。
把测量到的温度、电阻值填入下表中④在坐标纸上，粗略描绘出热敏电阻的阻值R随温度t变化的R－t图线。
传感器的主要分类
传感器的主要分类传感器是测量和检测技术中的重要组成部分，广泛应用于各个领域。
传感器按功能和工作原理可以分为多个不同的分类。
以下是传感器的主要分类：1. 基于测量类型的分类：- 温度传感器：用于测量环境或物体的温度。
常见的温度传感器包括热电偶和热敏电阻。
- 压力传感器：用于测量液体或气体的压力。
常见的压力传感器有压阻式和压电式传感器。
- 光传感器：用于检测光线的强度。
光传感器分为光敏电阻和光电二极管等类型。
- 湿度传感器：用于测量空气中的湿度。
常见的湿度传感器有电容式和电阻式传感器。
- 速度传感器：用于测量物体的速度。
其中包括激光测距传感器、超声波传感器以及旋转编码器等。
- 位移传感器：用于测量物体的位移或位置。
常见的位移传感器包括压敏电阻、光电编码器和霍尔传感器等。
2. 基于工作原理的分类：- 电阻式传感器：根据电阻值的变化来测量物理量，如温度传感器和湿度传感器。
- 压电式传感器：利用压电效应将信号转换为电荷或电压输出，如压力传感器和加速度传感器。
- 感应式传感器：利用感应原理来测量物理量，如电感传感器和磁敏传感器。
- 光电式传感器：利用光电效应来测量光的强度或光的特性，如光电二极管和光敏电阻。
- 超声波传感器：利用超声波的发射和接收来测量物体与传感器之间的距离，广泛应用于测距和避障等领域。
3. 基于应用领域的分类：- 工业自动化传感器：包括流量传感器、液位传感器和加速度传感器等。
- 环境监测传感器：如温湿度传感器、气体传感器和光照传感器等。
- 生物医学传感器：如血压传感器、血糖传感器和心率传感器等。
- 智能家居传感器：如温度传感器、门磁传感器和烟雾传感器等。
- 汽车传感器：包括转向传感器、刹车传感器和氧气传感器等。
4. 基于信号输出形式的分类：- 模拟输出传感器：通过模拟信号输出来反映测量物理量的变化。
- 数字输出传感器：通过数字信号输出来反映测量物理量的变化。
- 脉冲输出传感器：通过脉冲信号输出来反映测量物理量的变化。
传感器及其工作原理
传感器及其工作原理传感器是一种将物理量转换为可测量的电信号的装置。
它们在各种领域中发挥着关键的作用，如工业自动化、环境监测、医疗诊断和智能手机等。
传感器的工作原理基于物质与物质相互作用的基本原理，通过使用不同的物理效应来测量和检测所感兴趣的物理量。
下面将介绍几种常见的传感器及其工作原理。
1.温度传感器温度传感器是用于测量温度变化的设备，常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和红外测温传感器等。
其中，热敏电阻是最常见的温度传感器之一，它的工作原理基于材料的电阻随着温度的变化而变化。
当温度升高时，传感器中的电阻值降低，反之亦然。
2.压力传感器压力传感器用于测量气体或液体的压力。
电阻式压力传感器是最常见的一种，它借助于物理量与电阻值的线性关系来测量压力。
压力传感器具有薄膜或弹性元件，其电阻值会随着外部压力的变化而发生变化。
通过测量电阻值的变化，可以确定外部压力的大小。
3.光传感器光传感器用于检测光线的强度和频率。
最常见的光传感器是光敏电阻和光电二极管。
光敏电阻基于光线的照射产生电阻的变化，光电二极管则利用光线照射在半导体材料上产生的电流来测量光强度。
光传感器在自动照明、光电开关和光学通信等领域有广泛的应用。
4.加速度传感器加速度传感器用于测量物体的加速度或振动。
其中，最常见的是MEMS加速度传感器。
它利用微机电系统技术制造出微小的机械加速度计件，通过测量件的微小位移或电容的变化来判断物体的加速度。
MEMS加速度传感器在汽车安全系统、智能手机和运动监测等领域中得到广泛应用。
5.湿度传感器湿度传感器用于测量空气中的湿度或水分含量。
热电阻湿度传感器是一种常见的湿度传感器，它利用湿度的变化导致传感器加热元件温度的变化来测量湿度。
传感器中的温度变化将与湿度成正比。
总结起来，传感器通过利用不同的物理效应来测量感兴趣的物理量，如温度、压力、光强度、加速度和湿度等。
它们在各个领域中发挥着关键作用，实现了自动控制、环境监测和数据采集等功能。
常用传感器及工作原理及应用
常用传感器及工作原理及应用传感器是指能够将其中一种感知量变换成电信号或其他可以辨识的输出信号的装置。
它们广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗器械、汽车电子、智能家居以及移动设备等各个领域。
本文将介绍一些常用传感器的工作原理及应用。
1.温度传感器温度传感器用于测量环境的温度。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻和半导体温度传感器。
热电偶通过两个不同金属之间的温差来产生电压，热电阻则利用温度对电阻的敏感性来测量温度，而半导体温度传感器则利用半导体材料的特性来测量温度。
温度传感器广泛应用于气象观测、工业生产过程中的温度控制和家电中的温度监测等领域。
2.光敏传感器光敏传感器可以测量光的强度和光的频率。
常见的光敏传感器有光敏电阻、光敏二极管和光敏晶体管。
光敏电阻根据光照的强弱改变电阻值，光敏二极管和光敏晶体管则根据光照的强弱改变电流值。
光敏传感器广泛应用于照明控制、安防监控和光电设备等领域。
3.声音传感器4.湿度传感器湿度传感器可以测量环境中的湿度。
常见的湿度传感器有电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器。
电容式湿度传感器利用电容的变化来感应湿度，电阻式湿度传感器则是利用湿度对电阻的敏感性来感应湿度。
湿度传感器广泛应用于气象观测、室内湿度控制和农业领域等。
5.加速度传感器加速度传感器可以测量物体的加速度。
常见的加速度传感器有压电式加速度传感器和微机械式加速度传感器。
压电式加速度传感器利用压电效应来感应加速度，微机械式加速度传感器则是利用微机械结构的变化来感应加速度。
加速度传感器广泛应用于汽车电子、智能手机以及航空航天领域等。
总的来说，传感器在现代社会中扮演着重要的角色，广泛应用于各个领域。
通过测量和感应物理量，传感器能够实现自动化控制、环境监测和智能化等功能，为社会的发展和人们的生活带来了便利和效益。
传感器分类及20种常见传感器
传感器分类及20种常见传感器目录1.常用传感器的分类 (1)1.1.按被测物理量分类 (1)1.2.按工作的物理基础分类 (2)2. 20种常见的传感器 (2)2. 1. 温度传感器(TemPeratUreSenSor)： (2)2. 2. 湿度传感器(HUmidity Sensor) ： (2)2. 3. 光敏传感器(Light Sensor)： (2)2. 4. 声音传感器(SoUnd Sensor) ： (3)2. 5. 压力传感器(PreSSUre Sensor)： (3)2. 6. 位移传感器(PoSition Sensor)： (3)2. 7.加速度传感器(ACCelerometer)： (3)2. 8. 磁感应传感器(MagnetiC Sensor) ： (4)2. 9. 接近传感器(ProXirnity Sensor) ： (4)2. 10. 电容传感器(CaPaCitiVe Sensor)： (4)2. 11. 气体传感器(GaSSenSor)： (5)2. 12. 颜色传感器(ColOrSenSor)： (6)2. 13. 生物传感器(BiOIogiCaISenSor)： (7)2. 14. 速度传感器(SPeedSenSor)： (8)2. 15. 重量传感器(WeightSenSor)： (9)2. 16. 红外传感器(InfraredSenSor)： (9)2. 17. 压敏传感器(PreSSUre-SenSitiVeSenSOr)： (10)2. 18.射频识别传感器(RFlD)： (11)2. 19. 光电传感器(PhotOdeteCtOr)： (13)2. 20.位角传感器(AngUIar Position Sensor)： (14)1.常用传感器的分类Ll.按被测物理量分类机械量：长度、厚度、位移、速度、加速度、转数、质量，重量、力、压力、力矩;声：声压、噪声;温度：温度、热量、比热;磁：磁通、磁场;光：亮度、色彩。
传感器的主要分类
传感器的主要分类传感器是一个非常广泛应用于工业、医疗、航空航天、农业等领域的设备，它能够将各种物理量转换为电信号或其他易于处理的形式，从而让我们能够对环境的变化进行感知和控制。
根据其工作原理和应用领域的不同，传感器可以被分为多个主要分类。
1. 按照测量的物理量分类：- 压力传感器：测量气体或液体的压力，常见的有压电传感器、压阻式传感器等。
- 温度传感器：测量物体的温度，常见的有热电偶、热电阻、红外传感器等。
- 湿度传感器：测量空气中的湿度，常见的有电容式传感器、电阻式传感器等。
- 流量传感器：测量液体或气体的流量，常见的有涡轮流量传感器、超声波传感器等。
- 光传感器：测量光线的强度或频率，常见的有光电二极管、光敏电阻等。
- 加速度传感器：测量物体的加速度，常见的有压电传感器、光纤传感器等。
2. 按照传感器的工作原理分类：- 电阻性传感器：通过物理量的变化引起电阻值的改变，常见的有压阻式传感器、电位器等。
- 容性传感器：通过物理量的变化引起电容值的改变，常见的有电容式湿度传感器、触摸屏等。
- 电感性传感器：通过物理量的变化引起电感值的改变，常见的有磁力传感器、电感式传感器等。
- 压电性传感器：通过物理量的变化引起压电材料产生电荷，常见的有压电传感器、声波传感器等。
- 光学传感器：通过物理量的变化引起光的变化，常见的有光敏电阻、光电二极管等。
3. 按照传感器的应用领域分类：- 工业自动化传感器：常见的有压力传感器、温度传感器、液位传感器等，用于监测和控制工业过程中各种物理量的变化。
- 医疗传感器：常见的有心率传感器、血压传感器、血糖传感器等，用于监测患者的生命体征和健康状况。
- 环境监测传感器：常见的有温湿度传感器、PM2.5传感器、CO2传感器等，用于监测大气、水质和土壤等环境参数。
- 智能家居传感器：常见的有人体红外传感器、声音传感器、烟雾传感器等，用于实现家居设备的自动控制和安全监测。
- 农业传感器：常见的有土壤湿度传感器、光照传感器、气象传感器等，用于监测农作物的生长环境和农田的气候条件。
物理传感器的原理
物理传感器的原理
物理传感器是一种能够感知、测量和检测物理量的装置，广泛应用于科学研究、工程技术和市场应用中。
不同类型的物理传感器基于不同的原理工作，以下是几种常见的物理传感器原理。
1. 压力传感器：基于弹性体受力变形的原理工作。
当被测物体施加压力时，压力传感器内部的弹性体会发生形变，通过测量形变程度可以确定所受压力的大小。
2. 温度传感器：基于物质的热膨胀特性或电阻与温度之间的关系工作。
一种常见的温度传感器是热敏电阻，当温度变化时，导电材料的电阻值会随之改变，通过测量电阻变化可以得到温度信息。
3. 光传感器：基于光与物质相互作用的原理工作。
一种常见的光传感器是光敏电阻，当光线照射到光敏电阻上时，导电材料的电阻值会随之改变，通过测量电阻变化可以得到光强信息。
4. 加速度传感器：基于质量与加速度之间的关系工作。
加速度传感器通常由质量块和弹簧组成，当传感器受到加速度作用时，质量块会相对于弹簧发生位移，通过测量位移可以确定加速度的大小。
5. 磁力传感器：基于磁场与物质相互作用的原理工作。
磁力传感器通常利用霍尔效应或磁阻效应来测量磁场强度，当磁场改变时，传感器内部的电阻值或电压会发生变化，通过测量变化可以获得磁场信息。
以上是一些常见的物理传感器原理，不同的物理传感器原理适用于不同的应用场景，可以通过这些传感器来实现各种物理量的测量和检测。
传感器的原理及应用
传感器的原理及应用
传感器是一种能够感知和检测环境信号并转化为可用电信号的设备。
它们的工作原理基于不同的物理效应和技术。
以下是一些常见的传感器类型及其工作原理和应用。
1. 温度传感器：温度传感器的工作原理基于物质的热膨胀效应或热电效应。
它们可用于测量环境温度，并广泛用于家电、汽车、气象和工业控制等领域。
2. 压力传感器：压力传感器的工作原理基于压力对传感器内感应的力的影响。
它们可用于测量气体或液体压力，并广泛应用于工业过程控制、汽车制造和医疗设备等领域。
3. 光传感器：光传感器的工作原理基于光敏材料对光的敏感性。
它们可用于检测光线强度、颜色和位置，并广泛应用于光电子技术、照明控制和自动化系统中。
4. 加速度传感器：加速度传感器的工作原理基于加速度对传感器内质量或微电子振荡器的影响。
它们可用于测量物体的加速度和振动，并广泛应用于智能手机、汽车安全和结构监测等领域。
5. 湿度传感器：湿度传感器的工作原理基于湿度对传感器内湿度敏感元件的影响。
它们可用于测量空气中的湿度，广泛应用于气象测量、室内环境控制和农业等领域。
6. 气体传感器：气体传感器的工作原理基于气体对传感器内化
学反应或光学吸收的影响。
它们可用于检测和测量空气中的特定气体浓度，并广泛应用于环境监测、工业安全和室内空气质量控制等领域。
除了以上传感器，还有许多其他的传感器类型，如声音传感器、磁场传感器和位移传感器等，它们在许多不同的应用中发挥着重要的作用。
这些传感器的工作原理和应用广泛涵盖了各个领域，为我们提供了实时、准确的环境信息，推动了科学技术和工程的发展。
各种传感器介绍范文
各种传感器介绍范文传感器是指能够接收并感知外界的物理量并转换成可供处理和控制的电信号或其他形式信号的装置。
在现代生活中，各种传感器被广泛应用于工业、农业、医疗、航空航天和智能家居等领域。
下面将介绍几种常见的传感器。
1.温度传感器：温度传感器用于测量物体的温度。
常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
热电偶通过两种不同金属的导线焊接在一起，当两端温差形成时，产生微弱的电势差，并通过电路放大成可测量的信号。
热敏电阻则利用材料的电阻与温度之间的关系来测量温度。
2.湿度传感器：湿度传感器用于测量空气中的湿度水分含量。
常见的湿度传感器有电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器。
电容式湿度传感器利用空气中水分对电容器电容值的影响来测量湿度。
电阻式湿度传感器则利用一种特殊的材料，当被湿气吸附后会导致电阻发生变化，通过测量电阻的变化来判断湿度。
3.光传感器：光传感器用于测量物体或环境的光强度。
光传感器的种类很多，包括光敏电阻、光电二极管和光电池等。
光敏电阻利用材料的电阻与光强度之间的关系来测量光照度。
光电二极管通过漏光效应产生电流，来测量光强度。
光电池则可以将光能转换为电能，输出可测量的电压或电流信号。
4.压力传感器：压力传感器用于测量物体或环境的压强。
常见的压力传感器有压电式压力传感器和电阻式压力传感器。
压电式压力传感器利用压电效应使物体变形，进而产生电荷，通过测量电荷的大小来得到压力值。
电阻式压力传感器则利用元件的电阻与受力时单位面积上受力导致的电阻变化的关系来测量压力。
5.加速度传感器：加速度传感器用于测量物体的加速度或振动。
常见的加速度传感器有压电式加速度传感器和微机电系统（MEMS）加速度传感器。
压电式加速度传感器通过材料在受力时产生电荷来测量加速度。
MEMS加速度传感器则通过微小的机械结构和电路来检测物体的微弱振动并转换成电信号。
以上是几种常见的传感器介绍，它们在各个领域都有重要的应用价值。
除了这些传感器，还有许多其他类型的传感器，例如声音传感器、气体传感器和磁场传感器等。
常见传感器的原理实验步骤
常见传感器的原理实验步骤传感器是一种能够感知和测量物理量的器件，其原理实验步骤和常见传感器包括：1.温度传感器：原理：温度传感器根据物体的温度对其性能参数产生变化，通过感知这些变化来测量物体的温度。
实验步骤：- 准备一个温度测量装置，包括温度传感器、控制器和显示设备。
- 将温度传感器插入待测物体中。
- 打开控制器，读取并显示温度传感器所测得的物体温度。
- 注意校准传感器，确保测量的准确性。
2.光传感器：原理：光传感器基于光对半导体器件的电流和电压产生的影响来检测光线的存在和强度。
实验步骤：- 准备一个光传感器，一个光源和一个显示设备。
- 将光传感器放置在待测位置，与光源相对。
- 打开光源并调整其亮度。
- 用显示设备读取和记录由光传感器感测到的光的强度。
3.压力传感器：原理：压力传感器通过检测压强产生的变化来测量物体内外的压力。
实验步骤：- 准备一个压力传感器和一个压力表。
- 将压力传感器与待测物体连接。
- 打开压力表，读取并记录压力传感器所感测到的压力值。
4.湿度传感器：原理：湿度传感器基于湿度对环境的电学参数产生的影响来测量空气中的湿度水分含量。
实验步骤：- 准备一个湿度传感器和一个湿度计。
- 将湿度传感器放置在待测环境中。
- 通过湿度计读取和记录湿度传感器感测到的湿度值。
5.声音传感器：原理：声音传感器根据声音对振动或压电元件产生的电信号变化来检测环境中的声音并测量其强度。
实验步骤：- 准备一个声音传感器和一个音频记录设备。
- 将声音传感器放置在待测环境中并连接至音频记录设备。
- 通过音频记录设备读取和记录声音传感器感测到的声音强度。
6.加速度传感器：原理：加速度传感器根据物体在三个方向上产生的加速度对其表面振动或形变产生的影响来测量物体的加速度。
实验步骤：- 准备一个加速度传感器和一个加速度计。
- 将加速度传感器固定在待测物体上。
- 打开加速度计，读取和记录加速度传感器感测到的加速度值。
这些是常见传感器的原理和实验步骤，通过实验可以更好地理解传感器的工作原理，以及如何应用和校准它们来测量各种物理量。
常见传感器的工作原理
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
2．热敏电阻的两种类型：热敏电阻的电阻率随温度变化 而明显变化， 常见的有两种类型， 图 5－2－ 1 中甲为 PTC 型， 乙为 NTC 型．PTC 型为正温度系数热敏电阻，NTC 型为负
教 学 方 案 设 计
温度系数热敏电阻．
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
课 堂 互 动 探 究
作用Βιβλιοθήκη 将光信号转换成电信号光敏电阻
将温度变化转换成电 学量变化
教 学 方 案 设 计
、光敏晶体 常见敏 热敏电阻、 热电偶 等 光电池 等 感元件 管、
当 堂 双 基 达 标
构造
课 前 自 主 导 学 菜
光敏电阻由金属硫化物 等 半导体 材料制成
热敏电阻由 半导体 材 料制成
课 时 作 业
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
式、变 极板面积
式和变 介电常数 式三种．
课 时 作 业
菜
单
LK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-2
课 堂 互 动 探 究
(4)洗衣机的水位控制装置 全自动洗衣机的水位控制装置中使用 压力 传感器， 当筒
3.1 传感器§3.2温度传感器和光传感器限时练
3.1 传感器§3.2温度传感器和光传感器时间40分钟分值100分班级：_______ _____组_____号姓名：______________ 分数：_____________ 一、选择题（每小题11分，共88分）1．【伍度平】利用半导体材料可以制成( )A．标准电阻 B．热敏电阻 C．光敏电阻D．温度报警器2．【伍度平】关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的下列说法中，正确的是( )A．物理传感器利用材料的某种物理性质工作，因而只能用于机械加工行业不能用于化工领域B．化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种化学物质而不能输出电学量C．生物传感器的适用范围广，可在任意温度条件下工作D．生物传感器由于含有生命物质，因而对使用传感器的环境条件有一定要求3．【伍度平】关于传感器的下列说法正确的是( )A．所有传感器都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确4．【周经伟】街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的( )A．压敏性 B．光敏性 C．热敏性D．三种特性都利用5．【周经伟】传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是( )A．生物传感器 B．红外传感器 C．温度传感器 D．压力传感器6. 【王永华】如图是观察电阻随温度变化情况的示意图．现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显7. 【周经伟】如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R时，则( )A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势8．【周经伟】如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时( )A．R1两端的电压增大 B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强 D．小灯泡的亮度变弱9．【王永华】如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I2、报警器两端的电压U的变化情况是( )A．I2变大，U变大B．I2变小，U变小C．I2变小，U变大D．I2变大，U变小10．【王永华】(2011年武汉外国语学校检测)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来工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻R g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 ℃时，电流表示数I1＝2mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是( )A．60 ℃ B．80 ℃C．100 ℃ D．120 ℃11．【王永华】电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值，如图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法不．正确的是( )A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度二、非选择题(12分)12．【王永华】按如图所示连接好电路，闭合开关S，发现小灯泡不亮，原因是________；用电吹风对热敏电阻吹风，会发现小灯泡________，原因是________；停止吹风，会发现________；把热敏电阻放入冷水中会发现________．附加题11．【王永华】热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。
传感器的十种类型
传感器的十种类型传感器是一种能够感知和检测环境中各种物理量并将其转化为可供人类理解的信号的装置。
它们被广泛应用于工业、医疗、军事、交通等领域，起到了至关重要的作用。
本文将介绍十种常见的传感器类型，并从人类的视角出发，以生动的语言描述它们的工作原理和应用场景。
1. 温度传感器温度传感器可以测量环境的温度并将其转化为电信号。
它们在各个领域都有广泛的应用，如气象预报、温控设备、医疗仪器等。
例如，在农业领域，温度传感器可以帮助农民监测土壤温度，以确定植物的生长状态。
2. 湿度传感器湿度传感器用于测量和监测环境的湿度。
它们常用于气象观测、农业、建筑等领域。
例如，湿度传感器可以帮助农民判断土壤的湿度，从而合理灌溉农作物。
3. 光传感器光传感器可以感知光线的强度和频率。
它们广泛应用于照明控制、光敏仪器等领域。
例如，在智能家居中，光传感器可以根据环境光线的强度自动调节灯光亮度。
4. 压力传感器压力传感器用于测量和监测物体的压力。
它们在工业、医疗、汽车等领域有着重要的应用。
例如，在汽车中，压力传感器可以监测轮胎的气压，提醒驾驶员及时充气。
5. 位移传感器位移传感器可以测量和监测物体的位移和位置变化。
它们常用于机械工程、自动化控制等领域。
例如，在工业生产线上，位移传感器可以帮助监测机器人的位置，确保精准的操作。
6. 加速度传感器加速度传感器可以测量物体的加速度和振动。
它们在运动控制、安全监测等领域得到广泛应用。
例如，在智能手机中，加速度传感器可以感知手机的倾斜和摇晃，实现屏幕自动旋转和晃动控制等功能。
7. 气体传感器气体传感器可以检测环境中的气体浓度和成分。
它们在环境监测、工业安全等领域发挥着重要作用。
例如，在室内空气质量监测中，气体传感器可以检测二氧化碳和有害气体的浓度，保障人们的健康。
8. 液位传感器液位传感器可以测量和监测液体的高度和容量。
它们广泛应用于化工、水处理、油田开发等领域。
例如，在储罐中，液位传感器可以实时监测液体的高度，避免溢出或过度放空。
传感器名词解释
传感器名词解释传感器是一种能够感知、检测和测量某种特定物理量或化学量的设备或器件。
它们通过转换这些物理量或化学量为可观察的电信号或其他形式的输出信号，将物理世界的信息转化为数字化的数据，以便于计算机或其他设备进行处理和分析。
常见的传感器有很多种类，下面是其中几种的解释：1. 温度传感器：用于测量环境或物体的温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和红外线传感器等。
2. 湿度传感器：用于测量环境或物体的湿度。
常见的湿度传感器有电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器和共振式湿度传感器等。
3. 光传感器：用于测量光的强度和光的频率等。
常见的光传感器有光敏电阻、光电二极管和光电管等。
4. 加速度传感器：用于测量物体的加速度和振动。
常见的加速度传感器有压电式传感器、微机械系统传感器和电容式传感器等。
5. 压力传感器：用于测量液体或气体的压力。
常见的压力传感器有电阻应变式传感器、负压膜片传感器和电容式传感器等。
6. 位移传感器：用于测量物体的位移和位置。
常见的位移传感器有电感式传感器、压电式传感器和光学式传感器等。
7. 气体传感器：用于检测和测量空气中的气体浓度。
常见的气体传感器有氧气传感器、二氧化碳传感器和甲烷传感器等。
8. 震动传感器：用于检测物体的震动和振动。
常见的震动传感器有惯性传感器、压电传感器和光纤传感器等。
9. 地震传感器：用于检测和测量地面的震动和地震活动。
常见的地震传感器有测震仪、地震加速度计和地震力计等。
10. 水质传感器：用于测量水体的PH值、溶氧量和浊度等水质指标。
常见的水质传感器有PH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器等。
这些传感器广泛应用于各个领域，如环境监测、医疗诊断、工业控制、交通安全和智能家居等。
它们为我们提供了大量精确的物理信息和实时数据，帮助我们更好地了解和应对外部环境条件，从而实现科学化、智能化的生活和工作方式。
第三章 1 传感器-2 温度传感器和光传感器
1传感器2温度传感器和光传感器[学习目标] 1.知道什么是传感器，知道其将非电信息转换成电信息的意义.2.了解热敏电阻、敏感元件的特性.3.了解几种温度传感器及光传感器的原理．1．传感器(1)定义：把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置．(2)组成：一般由敏感元件和处理电路组成．①敏感元件：将要测量的非电信息变换成易于测量的物理量，形成电信号．②处理电路：将敏感元件输出的电信号转换成便于显示、记录、处理和控制的电学量．(3)敏感元件的原理①物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应；②化学类：基于化学反应的原理；③生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能．2．温度传感器(1)分类①热双金属片温度传感器．②热电阻传感器．③热敏电阻传感器：a．NTC型：电阻值随温度升高而减小．b．PTC型：电阻值随温度升高而增大．(2)作用将温度变化转换为电学量变化，通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量．3．光传感器(1)原理：某些金属或半导体材料，在电路中受到光照时，产生电流或电压，实现光信号向电信号的转化．(2)作用：感知光线的变化或场景变换，使机器作出反应．(1)传感器可以把非电学量转化为电学量．(√)(2)热敏电阻的阻值随温度的升高而增大．(×)(3)干簧管可以感知磁场，接入电路，相当于开关的作用．(√)(4)光敏电阻的阻值随光线的强弱而变化，光照越强电阻越小．(√)一、传感器当你走进一座大楼时，大堂的自动门是如何“看到”你而自动打开的？答案人体发出的红外线被传感器接收后传给自动控制装置的电动机，实现自动开关门．1．传感器的原理：非电学量→传感器(敏感元件、处理电路)→电学量2．在分析传感器时要明确：(1)核心元件是什么；(2)是怎样将非电学量转化为电学量的；(3)是如何显示或控制开关的．例1关于传感器，下列说法正确的是()A．所有传感器都是由半导体材料制成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．水银温度计是一种传感器答案 B解析传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，所以A错误；金属材料也可以制成传感器，所以B正确；传感器是通过将非电学量转换成电学量来传递信号的，所以C错误；水银温度计根据热胀冷缩来测量温度，不是传感器，所以D错误．例2如图1所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置．R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属片向下移动时()图1A．电路中的电流减小，油箱内油面降低B．电路中的电流减小，油箱内油面升高C．电路中的电流增大，油箱内油面降低D．电路中的电流增大，油箱内油面升高答案 D解析油面升高，金属片向下移动，R接入电路中的电阻减小，电路中电流增大，所以选项D正确．二、温度传感器如图2所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将多用电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻R T(温度升高，电阻减小)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中央．若在R T 上擦一些酒精，表针将如何偏转？若用吹风机将热风吹向热敏电阻，表针将如何偏转？图2答案由于酒精挥发，热敏电阻R T温度降低，电阻值增大，表针将向左偏；用吹风机将热风吹向热敏电阻，热敏电阻R T温度升高，电阻值减小，表针将向右偏．1．温度传感器的作用：将温度的变化转换为电学量的变化．2．常见的温度传感器(1)热双金属片温度传感器①原理：两种膨胀系数相差较大的不同金属片制成一体，温度升高时，双金属片变形，可控制电路的通断．②应用：日光灯启动器，电机、电冰箱保护等．(2)热电阻传感器①原理：用金属丝制作的感温电阻叫热电阻，当外界温度t发生变化时，其电阻值按R＝R0(1＋θt)的规律变化(θ为温度系数，R0为t＝0 ℃时导体的电阻)．②应用：测温度、测流量等．(3)热敏电阻传感器①原理：半导体热敏电阻的阻值随温度的变化而变化．②应用：测温、温度控制或过热保护等．③分类：正温度系数的热敏电阻(PTC)，它的电阻随温度升高而增大．负温度系数的热敏电阻(NTC)，它的电阻随温度的升高而减小．例3(多选)在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制．如图3所示电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高，电阻越小)，C为电容器．当环境温度降低时()图3A．电容器C的带电荷量增大B．电压表的读数增大C．电容器C两极板间的电场强度减小D．R1消耗的功率增大答案AB解析当环境温度降低时，R2变大，电路的总电阻变大，由I＝ER总知I变小，又U＝E－Ir，电压表的读数U增大，B正确；又由P1＝I2R1可知，R1消耗的功率P1变小，D错误；电容器两极板间的电压U2＝U－U1，U1＝IR1，可知U1变小，U2变大，由场强E′＝U2d，Q＝CU2可知，Q、E′都增大，故A正确，C错误．三、光传感器如图4所示为光电式烟尘浓度计的原理图，请阅读教材，然后简述其工作原理．图4答案光源1发出的光线经半透半反镜3，分成两束强度相等的光线．一路光线直接到达光电转换电路7上，产生作为被测烟尘浓度的参比信号．另一路光线经反射镜4穿过被测烟尘5到达光电转换电路6上，其中一部分光线被烟尘吸收或散射而衰减，烟尘浓度越高，光线的衰减量越大，到达光电转换电路6的光就越弱．两路光线分别转换成电压信号U1、U2，如果U1＝U2，说明被测的光路上没有烟尘；相反，如果U1、U2相差较大，说明烟尘较大，因此可用两者之比，算出被测烟尘的浓度．光敏电阻是由半导体材料制成的．它的阻值随光照强度的变化而变化，光照越强，电阻越小；光照越弱，电阻越大．例4(多选)如图5所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当入射光强度增大时()图5A．电压表的示数增大B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大答案ABC解析当入射光强度增大时，R3阻值减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，R1两端电压增大，从而电压表的示数增大，同时内电压增大，故电路的路端电压减小，A项正确，D项错误．因路端电压减小，而R1两端电压增大，故R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确．结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，故小灯泡的功率增大，C项正确.1．(对传感器的理解)许多办公楼及宿舍楼的楼梯上的电灯到了晚上能够自动做到“人来即亮，人走即灭”，其神奇功能在于控制灯的“开关”传感器，下面有关该传感器的说法中正确的是()A．该传感器能够测量的物理量是位移和温度B．该传感器能够测量的物理量是位移和光强C．该传感器能够测量的物理量是光强和声音D．该传感器能够测量的物理量是压力和位移答案 C解析楼道中安装了自动灯光控制系统，白天灯不亮，和光传感器有关；晚上有人经过时，灯自动亮起来，与声音有关，是声传感器，所以该传感器能够测量的物理量是光强和声音，C正确．2．(对传感器的理解)关于传感器工作的一般流程，下列说法正确的是()A．非电信息→敏感元件→处理电路→电信息B．电信息→处理电路→敏感元件→非电信息C．非电信息→敏感元件→电信息→处理电路D．非电信息→处理电路→敏感元件→电信息答案 A3．(光敏电阻的特性)如图6所示，R3是光敏电阻(光照增强时电阻变小)，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势．当用光照射电阻R3时，则(电源内阻不计)()图6A．a点电势高于b点电势B．a点电势低于b点电势C．a点电势等于b点电势D．a点电势和b点电势的大小无法比较答案 A解析当用光照射电阻R3时，R3电阻变小，R3两端电压减小，故a点电势升高，因其他电阻的阻值不变，所以a点电势高于b点电势，故A正确．4．(热敏电阻的特性)某温控电路的原理如图7所示，R M是负温度系数的热敏电阻，R是滑动变阻器，某种仪器要求在15 ℃～27 ℃的环境中工作．当环境温度偏高或偏低时，控制器会自动启动降温或升温设备．下列说法中正确的是()图7A．环境温度降低，R M的阻值减小B．环境温度升高，U ab变大C．滑片P向下移动时，U ab变大D．调节滑片P的位置能改变降温和升温设备启动时的临界温度答案 D解析环境温度降低时，R M的阻值变大，A错误；环境温度升高，R M的阻值减小，U ab变小，B错误；滑片向下移动，回路电流减小，U ab变小，C错误；调节滑片位置能改变降温和升温设备启动时的临界温度，D正确．考点一传感器及工作原理1．(多选)下列说法正确的是()A．传感器担负着信息采集的任务B．干簧管是一种能够感知磁场的传感器C．传感器不是电视遥控接收器的主要元件D．传感器是把力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具答案ABD解析传感器的任务就是采集信息，选项A正确；干簧管的主要构造是由平时不接触的两个极易被磁化的软铁片组成的，它们靠近磁场时被磁化后相互吸引而接触，选项B正确；电视遥控接收器中使用了红外线传感器，选项C错误；由传感器的定义知，选项D正确．2．(多选)关于干簧管，下列说法正确的是()A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案CD解析干簧管能感知磁场，是因为当两个簧片所处位置有磁场时，两个簧片被磁化而接通，所以是做开关来使用的，当磁场靠近或远离的时候，就会实现闭合或断开，故C、D正确，A、B错误．3.如图1所示，是电容式话筒的示意图，它是利用电容制成的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，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．在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，从而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是电容器两板间的()图1A．距离变化B．正对面积变化C．电介质变化D．电压变化答案 A解析振动膜前后振动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转化为电信号，故A正确．4．街道旁的路灯利用半导体的电学特性制成了白天自动熄灭，夜晚自动点亮的装置，该装置的工作原理是应用了半导体的()A．光敏性B．压敏性C．热敏性D．三个特性同时应用答案 A解析要求灯夜晚亮，白天熄，可知光的强弱导致电路电流变化，所以电路中利用光传感器使电阻变化，实现自动控制，即是应用半导体的光敏性，A正确，B、C、D错误．5．(多选)电容式传感器是将非电信号转变为电信号的装置．由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化，如图2所示是四个电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用，下列说法正确的是()图2A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器只能用来测量速度答案ABC考点二光敏电阻、热敏电阻的认识及应用6．如图3所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏转角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏转角为θ′，则可判断()图3A．θ′＝θB．θ′＜θC．θ′＞θD．不能确定答案 B7.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电阻特性的实验时，安装好如图4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，则下列说法正确的是()图4A．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答案 D解析多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源，故不能用电流挡，A、B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．8．如图5所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，R和L之间用挡板(未画出)隔开，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED间距不变，下列说法中正确的是()图5A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变答案 A解析滑动触头P左移，滑动变阻器接入电路的电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R的阻值减小，流过灯泡的电流增大，L消耗的功率增大．同理，当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减小．9．(多选)计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息．光敏电阻自动计数器的示意图如图6所示，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是()图6A．当有光照射R1时，处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次答案AD解析当有光照射R1时，R1的电阻减小，处理系统获得高电压；信号处理系统每获得一次高电压就计数一次．10.如图7所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)，L为小灯泡，电源内阻不计，当温度降低时()图7A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱答案 C解析R2与灯泡L并联后与R1串联，然后与电流表、电源构成闭合电路，当温度降低时，热敏电阻R2的电阻值增大，外电路总电阻增大，则总电流减小，即电流表的示数减小，R1两端的电压减小，灯泡L两端电压增大，灯泡亮度变强，故C正确，A、B、D错误．11．如图8所示为某传感装置内部部分电路图，R T为正温度系数热敏电阻，其特性为随着温度的升高阻值增大；R1为光敏电阻，其特性为随着光照强度的增强阻值减小；R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表．若发现电压表示数增大，可能的原因是()图8①热敏电阻温度降低，其他条件不变②热敏电阻温度升高，其他条件不变③光照减弱，其他条件不变④光照增强，其他条件不变A．①③B．①④C．②③D．②④答案 A解析热敏电阻温度降低时，其阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压随之减小，通过光敏电阻的电流减小，通过R3的电流增大，电压表的读数增大，符合题意，故①正确．同理可得热敏电阻温度升高，其他条件不变，电压表的示数减小，不符合题意，故②错误．光照减弱，光敏电阻的阻值增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，则电压表的示数增大，故③正确．光照增强，光敏电阻的阻值减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，则电压表的示数减小，故④错误．故A选项正确．12．(多选)如图9所示，理想变压器的原线圈与定值电阻r串联，副线圈接热敏电阻R T(温度升高，阻值减小)，在正弦交流电源的电压U0不变的情况下，下列说法正确的是()图9A．当R T的温度升高时，原线圈两端的电压一定减小B．当R T的温度升高时，原线圈中的电流一定减小C．当R T的温度降低时，r消耗的功率一定减小D ．当R T 的温度降低时，r 消耗的功率一定增大答案 AC解析 设变压器原线圈的匝数为n 1，副线圈的匝数为n 2，当R T 的温度升高时，其阻值减小，副线圈的电流I 2增大，根据I 1I 2＝n 2n 1，可知原线圈的电流I 1增大，根据U 0＝I 1r ＋U 1，可知原线圈两端的电压U 1减小，故A 正确，B 错误；同理，当R T 的温度降低时，其阻值增大，副线圈的电流I 2减小，根据I 1I 2＝n 2n 1，可知原线圈的电流I 1减小，根据P ＝I 12r ，可知r 消耗的功率一定减小，故C 正确，D 错误．13. (多选)如图10所示，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 1、R 2、R 3为定值电阻，R 4为光敏电阻(光敏电阻被光照射时阻值变小)，C 为电容器．闭合开关S ，电路稳定后，用光照射R 4，下列说法正确的是( )图10A ．电压表示数增大B ．电源的效率增大C ．电容器所带电荷量增加D ．R 2上消耗的功率增大答案 CD解析 因有光照射时，光敏电阻的阻值减小，故总电阻减小；由闭合电路的欧姆定律可知，干路电流增大，由U ＝E －Ir 可知路端电压减小，所以电压表示数减小，故A 错误；电源的效率η＝P 出P 总×100%＝EI －I 2r EI ×100%＝(1－Ir E )×100%，电流增大，则电源效率减小，故B 错误；电容器的电压与R 2两端的电压相等，因R 4电阻变小，总电阻变小，总电流增大，路端电压变小，通过R 1的电流减小，则通过R 2的电流增大，所以电容器的电压增大，根据Q ＝CU 可知，电容器所带电荷量一定增加，故C 正确；通过R 2的电流增大，根据P ＝I 2R 可知，R 2上消耗的功率增大，故D 正确．。
高中物理第三章传感器1传感器2温传感器和光传感器
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含有热敏电阻、光敏电阻电路的动态分析步骤 (1)明确热敏电阻(或光敏电阻)的阻值随温度(或光线强弱)是增大还是减 小． (2)分析整个回路的电阻的增减，电流的增减． (3)分析部分电路的电压、电流如何变化.
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[针对训练] 3.半导体的电阻率随温度的升高而减小，经常利用半导体的这一特性来 制作传感器，如图 3-1-6 所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中 R3 为 用半导体热敏材料制成的传感器．值班室的显示器为电路中的电流表，a、b 之间接报警器．当传感器 R3 所在处出现火情时，显示器的电流 I、报警器两 端的电压 U 的变化情况是 ( )
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对温度传感器、光传感的理解(lǐjiě)及应用
1.光传感器和温度传感器的不同
传感器
光传感器
温度传感器
定义
能够感受光信号，并按一定规律 将温度变化转换为电学量变化
转换成电信号的装置
的装置
ห้องสมุดไป่ตู้
类型
主要有光敏电阻、光敏晶体管、 主要有热敏电阻、热电偶等
光电池等
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②热电阻传感器 a．敏感元件：用金属丝制作的__感_温___电阻．(又叫热电阻) b．热电阻阻值与温度 t 的关系 R＝__R_0_(1_＋ ___θ_t)__． (R0 为 t＝0 ℃时导体电阻，θ 为温度系数)
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③热敏电阻传感器 a．敏感元件：___半_导__体____热敏电阻． b．热敏电阻的分类： 一种是随温度升高而电阻__减_小___的热敏电阻，用 NTC 符号表示；另一类 随温度升高而电阻__增__大__(z_ēn_ɡ的dà)热敏电阻，用 PTC 符号表示． c．特点及用途： 热 敏 电 阻 对 温 度 变 化 的 响 应 _很__敏_感__(_mǐ，ngǎn常) 用 于 _测__温__ 、 温 度 _控__制_(_kò或ngzhì) __过__热_保__护____．
传感器知识点
传感器知识点一、什么是传感器？传感器是一种可以将环境中的物理量或化学量转换为电信号的装置。
它通过感受、测量和探测环境中的各种物理量，如温度、湿度、压力、流量等，并将其转化为可供电子设备处理的电信号。
二、传感器的分类1. 根据测量的物理量分类：- 温度传感器：用于测量环境或物体的温度。
- 压力传感器：用于测量气体或液体的压力。
- 湿度传感器：用于测量空气中的湿度水分含量。
- 光照传感器：用于检测环境中的光照强度。
- 加速度传感器：用于测量物体的加速度。
- 位置传感器：用于测量物体在空间中的位置。
2. 根据测量原理分类：- 电阻型传感器：利用物体电阻值与物理量之间的关系进行测量。
- 电容型传感器：利用物体电容值与物理量之间的关系进行测量。
- 压阻型传感器：利用物体阻值与物理量之间的关系进行测量。
- 磁阻型传感器：利用物体磁阻值与物理量之间的关系进行测量。
- 光电传感器：利用物体与光之间的相互作用进行测量。
三、传感器的应用1. 工业自动化领域：- 温度传感器被广泛用于测量工业过程中的温度，以控制物体的加热或冷却过程。
- 压力传感器用于测量管道中的液体或气体压力，以确保工业过程的正常运行。
- 光照传感器可用于在工业生产线上检测产品的正确定位和识别。
2. 环境监测领域：- PM2.5传感器用于测量空气中的颗粒物含量，以实时监测空气质量。
- 湿度传感器可用于测量土壤湿度，以帮助农民进行精确灌溉。
3. 医疗设备领域：- 心率传感器用于监测患者的心率情况。
- 血糖传感器可用于测量患者的血糖水平。
4. 智能家居领域：- 温度传感器和湿度传感器用于控制智能家居设备，如空调、加湿器等。
- 光照传感器可用于智能家居自动调节照明亮度。
四、未来发展趋势随着物联网技术的发展，传感器在各个领域的应用将越来越广泛。
传感器将更小、更智能化，能够实现更多的功能。
同时，传感器的精度和稳定性也将不断提高，使得测量结果更加准确可靠。
总结：传感器是现代科技发展中不可或缺的重要组成部分。
1.传感器-教科版选修3-2教案
1. 传感器-教科版选修3-2教案课程目标1.了解传感器的基本原理和种类；2.了解传感器在实际生产和工艺过程中的应用；3.掌握传感器的工作原理和使用方法；4.能够运用所学知识解决实际问题。
课程重点1.传感器的种类和结构；2.传感器的工作原理；3.传感器的应用场景；4.传感器的安装和使用方法。
教学内容一、传感器的基本概念1.传感器定义：传感器是把被测量的非电量转换成电信号输出，供检测、测量、控制和管理等方面使用的器件或装置。
2.传感器的作用：将实际发生的各种物理量转化为可测量的电信号；3.传感器的种类和结构。
二、传感器的工作原理1.传感器的工作原理：变形式、电磁式、光电式、物化式等；2.传感器的信号处理。
三、传感器的应用场景1.温度传感器：用于测量物体的温度；2.压力传感器：用于测量物体的压力；3.光电传感器：用于检测物体的透明度和颜色等特性；4.拉力传感器：用于测量物体的拉力；5.其他传感器：用于测量声音、湿度、振动等物理量。
四、传感器的安装和使用方法1.安装传感器前的准备工作；2.传感器的安装位置和方法；3.传感器的调试和运行。
实验设计1.制作温度传感器；2.制作压力传感器；3.实验测量不同物体的拉力；4.实验测量不同物体的透明度和颜色。
教学评价1.课堂测验；2.大作业：制作一种新型传感器并报告。
教学反思传感器是现代工业和科技中不可或缺的元件，掌握传感器的基本原理和应用方法具有重要的现实意义。
本课程内容实用性强，能够帮助学生更好地理解和掌握传感器的知识。
教师需要注重学生实践能力的培养，引导学生探究传感器的工作原理和应用方法，提高学生解决实际问题的能力。
传感器类型及原理
传感器类型及原理传感器是一种可以感知、检测和测量某种特定物理量或物理现象的装置或设备。
根据测量的物理量不同，传感器可分为多种类型，并采用不同的原理来实现测量和检测。
1. 温度传感器：温度传感器用于测量物体或环境的温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和热电阻三种类型。
热敏电阻的原理是根据材料的阻值随温度变化而变化；热电偶则是利用不同金属之间的热电效应来测量温度差异；而热电阻则是根据电阻值与温度的线性关系进行测量。
2. 湿度传感器：湿度传感器用于测量空气中的湿度，即空气中的水分含量。
常见的湿度传感器有电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器。
电容式湿度传感器利用材料的介电常数随湿度变化而变化进行测量；电阻式湿度传感器则是利用材料的阻值随湿度变化而变化进行测量。
3. 压力传感器：压力传感器用于测量气体或液体中的压力。
常见的压力传感器有压阻式压力传感器、电容式压力传感器和电感式压力传感器。
压阻式压力传感器利用材料的电阻随受力变化而变化进行测量；电容式压力传感器则是利用介质的介电常数随压力变化而变化进行测量；电感式压力传感器则是利用感应线圈的电感随压力变化而变化进行测量。
4. 光传感器：光传感器用于测量光线的强度、频率、波长等参数。
常见的光传感器有光敏电阻、光电二极管和光电三极管三种类型。
光敏电阻的原理是利用半导体材料的电阻随光照强度变化而变化进行测量；光电二极管则是利用半导体材料的PN 结在光照下产生的电流进行测量；光电三极管则是在光电二极管的基础上增加了一个能够放大电流的晶体管。
5. 加速度传感器：加速度传感器用于测量物体的加速度和震动。
常见的加速度传感器有压阻式加速度传感器、电容式加速度传感器和压电加速度传感器三种类型。
压阻式加速度传感器利用材料的电阻随受力变化而变化进行测量；电容式加速度传感器则是利用材料的介电常数随加速度变化而变化进行测量；压电加速度传感器利用压电材料的形变产生的电荷信号进行测量。
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03第三章传感器1.传感器2.温度传感器和光传感器基础巩固1.传感器可以进行信息采集并把采集到的信息转换为易于控制的量,其工作过程可能是()A.将力学量(如形变量)转换成磁学量B.将电学量转换成热学量C.将光学量转换成电学量D.将电学量转换成力学量解析:传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量或转换为控制电路通断的一类元件;故只有C项正确.答案:C2.(多选)下列说法正确的是()A.传感器担负着信息采集的任务B.干簧管是一种磁传感器C.传感器不是电视遥控接收器的主要元件D.传感器是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具解析:由传感器的定义知选项A、D正确.电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器,故选项C错误.由干簧管的工作原理,干簧管是一种能够感知磁场的元件,故选项B正确.答案:ABD3.关于传感器工作的一般流程,下列说法正确的是()A.非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件B.电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量C.非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量D.非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量解析:传感器通常是把被测的非电信息,按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置.传感器工作的一般流程:非电学量被敏感元件感知,然后通过转换元件转换成电信号,再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量,所以选项C正确.答案:C4.(多选)在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图所示电路,R1为定值电阻,R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C为电容器.当环境温度降低时()A.电容器C所带的电荷量增大B.电压表的读数增大C.电容器C两板间的电场强度减小D.R1消耗的功率增大解析:当环境温度降低时,R2变大,电路的总电阻变大,由I=E知I变小,又U=E-Ir,电压表的读数U增R总大,选项B正确;又由U1=IR1及P1=I2R1可知U1变小,R1消耗的功率P1变小,选项D错误;电容器两板,Q=CU2可知Q、E'都增大,故选项A正确,选项C错间的电压U2=U-U1,U2变大,由电场强度E'=U2d误.答案:AB5.在下列有关一些电阻应用的说法中,错误的是()A.热敏电阻可应用于温度测控装置中B.光敏电阻是一种光电传感器C.电阻丝可应用于电热设备中D.电阻在电路中主要起通过直流、阻碍交流的作用解析:热敏电阻对温度很敏感,光敏电阻对光照很敏感,电阻丝可用于电加热,这很常见,所以A、B、C 三项均正确.交流电、直流电均可通过电阻,电阻对它们均可产生阻碍作用,所以D项错误.答案:D6.如图所示,用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器,下列说法正确的是()A.严重污染时,LDR是高电阻B.轻度污染时,LDR是高电阻C.无论污染程度如何,LDR的电阻不变,阻值大小由材料本身因素决定D.该仪器的使用不会因为白天和晚上受到影响解析:严重污染时,透过污水照到LDR上的光线较少,LDR电阻较大,A对,B错;LDR由半导体材料制成,受光照影响电阻会发生变化,C错;白天和晚上自然光强弱不同,或多或少会影响LDR的电阻,D错.答案:A7.如图所示,小强用恒温箱进行实验时,发现恒温箱的温度持续升高,无法自动控制.经检查,恒温箱的控制器没有故障.下列对故障判断正确的是 ()A.只可能是热敏电阻出现故障B.只可能是温度设定装置出现故障C.热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D.可能是加热器出现故障解析:由恒温箱原理图可知,若热敏电阻出现故障或温度设定装置出现故障都会向控制器传递错误信息,导致控制器发出错误指令,故C正确,A、B错误.若加热器出现故障,只有一种可能,即不能加热,而题中加热器一直加热才会使温度持续升高,故D错误.答案:C8.热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中.右图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图.由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力(选填“增强”或“减弱”);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的影响更(选填“敏感”或“不敏感”).解析:温度越高,热敏电阻的阻值越小,即对电流的阻碍作用越小,故导电能力增强;根据图像可知,热敏电阻在相同的温度范围内变化时,阻值变化越大,对温度越敏感.答案:增强敏感9.为解决楼道内的照明问题,在楼道内安装一个传感器与控制电灯的电路相接.当楼道内有走动而发出声响时,电灯即与电源接通而发光,这种传感器为传感器,它输入的是信号,经传感器转换后,输出的是信号.解析:当楼道内有走动而发出声响时,电灯即与电源接通而发光,这说明此传感器是将声音信号转换为电信号的,是声音传感器,它输入的是声音信号,输出的是电信号.答案:声声电能力提升1.如图所示的电路中,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,D为发光二极管(电流越大,发光越强),且R与D距离不变,下列说法正确的是()A.当滑片向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑片向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑片向右移动时,L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动滑片,L消耗的功率不变解析:滑动变阻器滑片P向左移动时,电阻减小,通过D的电流变大,发光二极管发出的光增强,光照射光敏电阻,R的阻值减小,通过L的电流变大,L消耗的功率变大;反之,P向右移动时,L的功率变小.A 正确.答案:A2.如图所示的装置是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当外电路中的电流变化说明电容值增大时,则导电液体的深度h变化为()A.h增大B.h减小C.h不变D.无法确定解析:由题意知,导线芯和导电液体构成电容器的两极,类似于平行板电容器的两极,当液面高度发生变化时相当于两极正对面积发生变化,会引起电容的变化,与平行板电容器类比可得,导电液体深度h 增大时,导线芯和导电液体正对面积增大,电容器的电容值变大.答案:A3.如图所示,将一光敏电阻连入多用电表两表笔上,将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡,用光照射光敏电阻时,表针的偏角为θ;现用手掌挡住部分光线,表针的偏角变为θ',则可判断()A.θ'=θB.θ'<θC.θ'>θD.不能确定θ和θ'的关系解析:根据光敏电阻的特性可知,光照越强,电阻越小,用手掌挡住部分光线时,光敏电阻变大,多用电表的指针偏角变小,所以θ'<θ,所以正确选项为B.答案:B4.(多选)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数.下列说法正确的是()A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大的一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化的一定是定值电阻C.用黑纸包住与不用黑纸包住相比,欧姆表示数变化较大的一定是光敏电阻D.用黑纸包住与不用黑纸包住相比,欧姆表示数相同的一定是定值电阻解析:此题考查了热敏电阻、光敏电阻、定值电阻的特性.热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻的阻值不随温度变化;光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照变化而变化.答案:AC5.(多选)下图是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图,其中A是发光仪器,B是光敏电阻,R是普通定值电阻.下列说法正确的是()A.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,电压表读数变小B.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变大,电压表读数变大C.当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,电压表读数变小D.当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变大,电压表读数变大解析:B是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小.当没有物品挡住光时,光射向B,B的阻值减小,电流变大,由U=E-Ir知电压表读数变小,选项A正确,选项B错误;有物品时,光被挡住,B的阻值增大,电流减小,电压表读数变大,选项C错误,选项D正确.答案:AD6.某学生为测量一个物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示.测量时先调节输出端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个,开关及导线若干,待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量:(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使调节范围尽可能大,画出这一完整的电路(包括力电转换器在内);(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m;(3)设想实验可能会出现的问题.解析:(1)设计的电路如图所示(2)测量步骤与结果如下:①闭合开关S,调节变阻器的滑片P,使力电转换器的输出电压为零.②将质量为m0的砝码放在力电转换器的受压面上,记下此时的输出电压U0.③取下砝码,将待测物体放在力电转换器的受压面上,记下此时的输出电压U.由以上测量可求出比例系数k及待测物体的质量m.因为U0=km0g,所以有k=U0m0gm0.又由于U=kmg,所以待测物体的质量为m=UU0(3)实验中可能会出现的问题有①因电源电压太小而输出电压调不到零.②待测物体的质量超过此力电转换器的量程.答案:见解析。