物联天下 传感先行——传感器导论(蒋亚东,谢光忠,苏元捷)思维导图
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新教材2023~2024学年高中物理 5.1 常见传感器的工作原理课件 (3份打包)鲁科版选择性必修
新教材2023~2024学年高中物理 5.1 常见传感器的工作原理课件（3份打包）鲁科版选择性必修第二册(共52张PPT)第5章第1节常见传感器的工作原理学习目标思维导图1.知道什么是传感器,感受传感器的作用和意义。
(物理观念)2.知道光敏元件、热敏元件和磁敏元件,了解它们的用途。
(科学思维)3.知道非电学量转换成电学量的技术意义。
(科学思维)基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升目录索引学以致用·随堂检测全达标基础落实·必备知识全过关一、初识传感器1.传感器:能够感受,并将其按照一定的规律转换成(主要是)的器件或装置。
2.传感器功能:传感器通常用在自动测量和自动控制系统中,担负着信息和任务,把量转化为量。
想一想为什么传感器一般都是将感受到的非电学量转换成电学量呢外界信息可用输出信号电信号采集转化非电学电学提示电学量具有易测量,易控制,测量精度和速度较高,易放大、反馈、存储和可远距离传输等特点。
特别是电信号能方便地与计算机连接而进行信息处理,所以传感器一般都是将感受到的非电学量转换成电学量。
二、敏感元件1.光敏元件(1)特点:光照越强,电阻。
(2)原因:光敏电阻的构成物质为半导体材料。
当光照射到这些半导体物质上时,会激发半导体内部受束缚的电子,其电阻值就会发生改变。
光照越强,被激发的电子数就,电阻值就。
越小越多越小2.热敏元件(1)热敏电阻热敏电阻是利用半导体的电阻会随温度的变化而变化的特性制成的。
(2)两种热敏电阻:在工作温度范围内,电阻值随温度升高而的是正温度系数(PTC)热敏电阻;电阻值随温度升高而的是负温度系数(NTC)热敏电阻。
3.磁敏元件(1)霍尔元件是根据材料的效应制成的一种磁敏元件。
(2)霍尔元件可将的测量转化为的测量。
增大减小半导体霍尔磁感应强度电压想一想热敏电阻和金属热电阻都能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量吗提示热敏电阻和金属热电阻都能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
高中物理 第五章 传感器 2 常见传感器的工作原理及应用课件 选择性必修第二册高中第二册物理课件
探究(tànjiū)一
探究(tànjiū)二
探究(tànjiū)三
随堂检测
知识归纳
热敏电阻和金属热电阻的特点
(1)热敏电阻:用半导体材料制成。
(2)金属热电阻:金属的电阻率随温度升高而增大,利用这一特性,金属丝也可以
制作成温度传感器,称为热电阻。
(3)热敏电阻和金属热电阻的区别
分
类
特
点
热敏电阻
金属热电阻
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
12/9/2021
第十二页，共三十四页。
课堂篇探究学习
探究(tànjiū)一
探究(tànjiū)二
探究(tànjiū)三
随堂检测
解析:当入射光强度增大时,R3阻值减小,外电路电阻随R3的减小而减小,R1两
端电压因干路电流增大而增大,从而电压表的示数增大,同时内电压增大,
12/9/2021
第三页，共三十四页。
课前篇自主预习
必备(bì bèi)知
识
自我(zìwǒ)检测
二、金属热电阻和热敏电阻
1.除了光照以外,温度也能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能。
金属热电阻和热敏电阻就是传感器中常见的感知温度的敏感元件。
2.金属的电阻率随温度的升高而增大,用金属丝可以制作温度传感器,称为
探究(tànjiū)三
随堂检测
变式训练1如图所示,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自左向右的偏角为θ,现用手掌挡
住部分光线,表针自左向右的偏角变为θ',则可判断(
A.θ'=θ
B.θ'<θ
探究(tànjiū)二
探究(tànjiū)三
随堂检测
知识归纳
热敏电阻和金属热电阻的特点
(1)热敏电阻:用半导体材料制成。
(2)金属热电阻:金属的电阻率随温度升高而增大,利用这一特性,金属丝也可以
制作成温度传感器,称为热电阻。
(3)热敏电阻和金属热电阻的区别
分
类
特
点
热敏电阻
金属热电阻
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
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第十二页，共三十四页。
课堂篇探究学习
探究(tànjiū)一
探究(tànjiū)二
探究(tànjiū)三
随堂检测
解析:当入射光强度增大时,R3阻值减小,外电路电阻随R3的减小而减小,R1两
端电压因干路电流增大而增大,从而电压表的示数增大,同时内电压增大,
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第三页，共三十四页。
课前篇自主预习
必备(bì bèi)知
识
自我(zìwǒ)检测
二、金属热电阻和热敏电阻
1.除了光照以外,温度也能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能。
金属热电阻和热敏电阻就是传感器中常见的感知温度的敏感元件。
2.金属的电阻率随温度的升高而增大,用金属丝可以制作温度传感器,称为
探究(tànjiū)三
随堂检测
变式训练1如图所示,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自左向右的偏角为θ,现用手掌挡
住部分光线,表针自左向右的偏角变为θ',则可判断(
A.θ'=θ
B.θ'<θ
物理选修人教版传感器及其工作原理PPT课件
基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路（简称转换电 路），便可转换成电量输出。
离子感烟器
明火探测器
温度传感器
自动旋转门
光电传感器
湿度传感器
机油压力传感器
超声波传感器
风速传感器
全自动血压机
声
音 声敏传感器 控
延
制
时
电
电
灯
光敏传感器 路
路
光
线
走廊声控灯的工作原理
制 作 4、传感器常用的敏感元件
干簧管——防盗门报警电路
人获取外界信息
视觉 嗅觉 听觉 味觉
触觉
机械自动化设备 获取外界信息
光传感器 湿度传感器 气体传感器 声音传感器 味传感器
温度传感器 压力传感器
1.传感器的定义：
物理信息 化学信息 生物信息
敏感元件 转换电路
电信号
传感器
传感器是指这样一类元件：
它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分 等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成 电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。
［名师课堂教学］物理选修人教版传 感器及 其工作 原理PPT 课件（ 完整版 PPT)
3、电容式传感器
（1）测定角度θ
动片 θ
定片
（2）测定液面高度h
金属芯线 电介质
导电液体
（3）测定压力F
固定电极
可动电极
（4）测定位移x 极板 电介质
［名师课堂教学］物理选修人教版传 感器及 其工作 原理PPT 课件（ 完整版 PPT)
2.传感器的作用
非电学量
传感器
电学量
受力 温度
磁场
声T音ex等t
传感器
测量、传输、处理和控制
离子感烟器
明火探测器
温度传感器
自动旋转门
光电传感器
湿度传感器
机油压力传感器
超声波传感器
风速传感器
全自动血压机
声
音 声敏传感器 控
延
制
时
电
电
灯
光敏传感器 路
路
光
线
走廊声控灯的工作原理
制 作 4、传感器常用的敏感元件
干簧管——防盗门报警电路
人获取外界信息
视觉 嗅觉 听觉 味觉
触觉
机械自动化设备 获取外界信息
光传感器 湿度传感器 气体传感器 声音传感器 味传感器
温度传感器 压力传感器
1.传感器的定义：
物理信息 化学信息 生物信息
敏感元件 转换电路
电信号
传感器
传感器是指这样一类元件：
它能够感知诸如力、温度、光、声、化学成分 等非电学量，并把它们按照一定的规律转化成 电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。
［名师课堂教学］物理选修人教版传 感器及 其工作 原理PPT 课件（ 完整版 PPT)
3、电容式传感器
（1）测定角度θ
动片 θ
定片
（2）测定液面高度h
金属芯线 电介质
导电液体
（3）测定压力F
固定电极
可动电极
（4）测定位移x 极板 电介质
［名师课堂教学］物理选修人教版传 感器及 其工作 原理PPT 课件（ 完整版 PPT)
2.传感器的作用
非电学量
传感器
电学量
受力 温度
磁场
声T音ex等t
传感器
测量、传输、处理和控制
传感器绪论ppt课件
精选课件ppt
28
传感器 控制器 气体发生器 气囊
汽车安全气囊组成
精选课件ppt
29
汽车多个安全气囊组成
精选课件ppt
30
3.汽车ABS（Anti-Lock Brake System）系统
A.B.S.系统 (Anti-Lock Brake System）是为了防止 刹车锁死所设计的系统。当车轮产生锁死的那一瞬 间，ABS防锁死刹车系统会将刹车释放，在车轮恢 复转动之后，马上再施以刹车力量，以使轮胎与地 面的摩擦力始终为静摩擦力。
面阵和线阵图像传感器
精选课件ppt
7
传感器的例子：
pH值传感器
精选课件ppt
8
传感器的例子：
压力/力传感器
精选课件ppt
9
传感器的例子：
温度传感器
精选课件ppt
10
传感器的例子：
气体传感器
精选课件ppt
11
0.2 传感器的分类
0.2.1 按传感器感知外界信息所依据的基本效 应分类
1.基于物理效应的：如光电效应、压电效应、磁致伸 缩，热电效应等；
移动传感器、玻璃破碎传感器。
精选课件ppt
34
单反数码相机结构
精选课件ppt
35
相机光学防抖原理
精选课件ppt
36
0.3.5 军事
例子：红外自动寻的
简易的红外寻的由四象限红外传感器、控制器、执行 机构组成。
四象限红外传感器由四个独立的位于四个象限的红外 传感器单元构成。被追踪的红外源通过红外透镜成 像到四象限传感器上。若果目标位于导弹的正前方， 则四个单元感受光强一致，当目标发生偏移，则四 个单元感受的光强产生差异。
认识传感器PPT课件优选全文
2．传感器的定义
根据国家标准（GB/T 7665－1987）， 《传感器通用术语》中对传感器的定义：“能 感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可 用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换 元件组成。其中，敏感元件是指传感器中能直 接感受或响应被测量的部分；转换元件是指传 感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成 适于传输或测量的电信号部分。”
课题一 认知传感器
学习目标
掌握传感器的定义。 掌握传感器的组成。 了解传感器的分类。 了解传感器的发展方向。
“传”——传送传感器感受被测量的信息。 “感”——传感器对被测量的对象敏感。 两者关系是不是应该倒过来？
人体系统是如何感知外界信息的？
人的五官
感官
神经
大脑
肢体
信息获取
传感器技术
能量转换型（有 源传感器）
压电式、热电式（热电 传感器直接将被测量的能量转换为输出
偶）、电磁式、电动式、 量的能量，通常配合，用于动态测量
按能量关系分类
能量控制型（无源 传感器）
电阻式、电容式、电感 式、微波式、激光式等
传感器本身不是换能器，被测非电量仅 对传感器中的能量起控制或调节作用， 必须有辅助电源供给传感器能量，而由 被测量来控制输出的能量，用于静态和 动态测量及非接触的测量场合
光传感器 视觉传感器
光电效应（光→电） 传感器智能化
压力传感器 压电效应（声波→电）
听觉传感器
传感器智能化
压力传感器 压电效应（压力→电）
温度传感器 塞贝克效应（温度→电）
触觉传感器
传感器高性能化
气体传感器 气味传感器
吸附效应（气→电） 吸附效应（质量变化→
频率变化；气→电）
高中物理 第三章 第一、二节 认识传感器 探究传感器的原理课件 粤教版选修3-2
例2 如图是一位同学设计的防盗门报警器的简化 电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红 外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源 (红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭的确 能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情 况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比( )
完整版ppt
6
尝试应用
2．(多选)如图是电熨斗的结构图，下列说法正确的 是(BD)
A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属
B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片 发生弯曲使上下触点分离
C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降 螺丝下移并推动弹性铜片上移
D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断
光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传
感器，一般以光敏电阻为主要元件，因为光敏电
阻阻值随光照加强而减小，将光敏电阻连接到电
路中时，光照改变就会引起电路中其他电学量的
改变，从而将光信完整号版转ppt 换为电信号．
9
尝试应用
3．(多选)如右图所示为光敏电阻 自动计数器的示意图，其中A是 发光仪器，B是传送带上物品， R1为光案：D
完整版ppt
16
►变式训练
1．随着生活质量的提高，自动干手机已进 入家庭．洗手后，将湿手靠近自动干手机， 机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气 从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手 机能使传感器工作，这是因为(D)
A．改变了湿度
B．改变了温度
C．改变了磁场
D．改变了电容
完整版ppt
17
完整版ppt
4
解析：红外线也是光，红外报警器装置是把 光信号转化为电信号，所以A正确；B.声控开 关是把声音信号转化为电信号——电路的通 断；C.压力转化为电信号；D.把温度转化为 电信号．
完整版ppt
6
尝试应用
2．(多选)如图是电熨斗的结构图，下列说法正确的 是(BD)
A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属
B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片 发生弯曲使上下触点分离
C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降 螺丝下移并推动弹性铜片上移
D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断
光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传
感器，一般以光敏电阻为主要元件，因为光敏电
阻阻值随光照加强而减小，将光敏电阻连接到电
路中时，光照改变就会引起电路中其他电学量的
改变，从而将光信完整号版转ppt 换为电信号．
9
尝试应用
3．(多选)如右图所示为光敏电阻 自动计数器的示意图，其中A是 发光仪器，B是传送带上物品， R1为光案：D
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16
►变式训练
1．随着生活质量的提高，自动干手机已进 入家庭．洗手后，将湿手靠近自动干手机， 机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气 从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手 机能使传感器工作，这是因为(D)
A．改变了湿度
B．改变了温度
C．改变了磁场
D．改变了电容
完整版ppt
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完整版ppt
4
解析：红外线也是光，红外报警器装置是把 光信号转化为电信号，所以A正确；B.声控开 关是把声音信号转化为电信号——电路的通 断；C.压力转化为电信号；D.把温度转化为 电信号．
人教新课标高中物理选修3-261传感器及其工作原理63张幻灯片
• 解析：由于图中要求测量多组数据，所测电压 调节范围较大，且从零开场变化，所以应选用 滑动变阻器的分压式接法，故应选图a；热敏电 阻温度升高时，其电阻值减小，故干路中的电 流增大．
• 答案：(1)a (2)增大
• 霍尔元件的工作原理
•
如下图，有电流I流过长方体金属块，
金属块宽度为d，高为b，有一磁感应强度为B
人教新课标高中物理选修 3-261传感器及其工作原
理63张幻灯片
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• 1．知道什么是传感器及传感器的工作原理． • 2．掌握制作传感器的常用元件的特征．(重点) • 3．在理解传感器特征的根底上，掌握各元件的简单应用．(难点)
• 2．热敏电阻的两种型号及其特性：热敏电阻器 是电阻值随温度变化而变化的敏感元件．在其 工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的 是正温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度 上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻 器．一般常用的是负温度系数热敏电阻器．
分类方式
类别
电• 3阻特．温热性度敏电阻器正的温分度类系数、负温度系数
• 一、什么是传感器
• 1．定义 • 感受 非电学 量，并能把它们按照一定的规 电律学转换为 量，或通转断换为电路的 的一类元
件．
• 2．工作原理
• 二、光敏电阻
• 1．特点
• 电阻值随光照增强而减小
．
• 2．原因分析
• 光敏电阻由半导体材料制成，无光照时，极载少 流
子 不好 ，导电性能
；随不着好 光照的增变强好，
答案：AB
• 【题后总结】 热敏电阻和金属热电阻的区别 及联系
人教新课标高中物理选修3-261传感器及其工作原理课件63张86217
• 利用半导体的导电机理说明氧化锰热敏电阻的 电阻率为什么会随温度的升高而减小？ • 提示：温度越高，半导体中载流子数目越多， 所以导电性能越强．
• 四、霍尔元件 • 1．组成 • 在一个很小的矩形半导体薄片上，制作4个电极 E、F、M、N，就成为一个霍尔元件．
• 2．原理 • E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直 的磁场B时，薄片中的载流子就在 力作 洛伦兹 电流 用下，向着与 和 都垂直的方向漂移，使 磁场 电压 M、N间出现 (如图)．
• 思路点拨：解答本题时应把握以下两点： • (1)干簧管的原理是磁铁的磁效应使两个簧片磁 化成相反的磁极． • (2)干簧管在电路中起到开关的作用． • 解析：干簧管能感知磁场，是因为两个簧片由 软磁性材料制成，当周围存在磁场时，两个簧 片被磁化，就会相互吸引，可当做开关来使用， 作为控制元件以实现自动控制． • 答案：CD
• • • • •
• 对光敏电阻的理解 如图，R1、R2为定值电阻，L是小灯泡， R3为光敏电阻，当照射光强度增大时 A．电压表的示数增大 B．R2中电流强度减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压降低
• 解析：
• 答案：ABCD
• 【题后总结】本题易错点：不明确光照强度增 大后，光敏电阻阻值如何变化，以至于无法判 断电路中电流、电压的分配关系如何变化．
• 3．作用：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量 转换为电阻大小这个电学量． • 4．构成材料：光敏电阻一般由半导体材料做成， 当半导体材料受到光照而温度升高时，会有更 多的电子获得能量成为自由电子，同时也形成 更多的空穴，于是导电性能明显增强。
• 三、热敏电阻和金属热电阻 • 1．热敏电阻：用半导体材料制成，其电阻值 随温度变化明显，如图所示为某一热敏电阻 的电阻——温度特性曲线．
高中物理第三章传感器第一节认识传感器第二节传感器的原理省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件
第5页
(2)按工作原理分类：电阻应变式传感器、压电式传 感器、电容式传感器、涡流式传感器、动圈式传感器、 磁电式传感器等．
(3)按能量传递方式划分，可分为有源传感器和无源 传感器两大类．有源传感器是一种能量更换器，无源传 感器不能进行能量更换，被测的非电学量仅对传感器中 的能量起着控制和调节的作用，需具有辅助能源(电源)．
第3页
知识点一 认识传感器 提炼知识 1．传感器． 传感器是能够完成两种量(光、热、电、力学量和机 械量等)之间的变换和转换关系的元件．
第4页
2．传感器的组成． 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部 分组成． 3．传感器的分类． (1)按被测量分类：加速度传感器、速度传感器、压 力传感器、温度传感器、负荷传感器、扭矩传感器等．
第32页
4．变隙电感式压力传感器． 压力传感器是最基本的传感器之一，变隙电感式压 力传感器是将“力”的变化转变为“电流”测量的电测 系统，然后送至指示器电流表，从而测得压力的大小．
第33页
【典例 2】 (多选)如图所示为光敏电阻自动计数器 的示意图，其中 A 是发光仪器，B 是传送带上物品，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( )
第43页
热敏电阻是由导体材料制成的，其阻值随温度的改 变而改变，且对温度很敏感，热敏电阻的阻值在特定温度 时会发生急剧变化，它在笔记本电脑、自动控制系统等方 面有多种用途，故 D 错误．
答案：ABC
第44页
第45页
第21页
[典例❶] (多选)传感器担负着信息采集的任务，它 常常是( )
A．将力学量(如形变量)转变成电学量 B．将热学量转变成电学量 C．将电学量转变成光学量 D．将电学量转变成磁学量
(2)按工作原理分类：电阻应变式传感器、压电式传 感器、电容式传感器、涡流式传感器、动圈式传感器、 磁电式传感器等．
(3)按能量传递方式划分，可分为有源传感器和无源 传感器两大类．有源传感器是一种能量更换器，无源传 感器不能进行能量更换，被测的非电学量仅对传感器中 的能量起着控制和调节的作用，需具有辅助能源(电源)．
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知识点一 认识传感器 提炼知识 1．传感器． 传感器是能够完成两种量(光、热、电、力学量和机 械量等)之间的变换和转换关系的元件．
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2．传感器的组成． 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部 分组成． 3．传感器的分类． (1)按被测量分类：加速度传感器、速度传感器、压 力传感器、温度传感器、负荷传感器、扭矩传感器等．
第32页
4．变隙电感式压力传感器． 压力传感器是最基本的传感器之一，变隙电感式压 力传感器是将“力”的变化转变为“电流”测量的电测 系统，然后送至指示器电流表，从而测得压力的大小．
第33页
【典例 2】 (多选)如图所示为光敏电阻自动计数器 的示意图，其中 A 是发光仪器，B 是传送带上物品，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( )
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热敏电阻是由导体材料制成的，其阻值随温度的改 变而改变，且对温度很敏感，热敏电阻的阻值在特定温度 时会发生急剧变化，它在笔记本电脑、自动控制系统等方 面有多种用途，故 D 错误．
答案：ABC
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第21页
[典例❶] (多选)传感器担负着信息采集的任务，它 常常是( )
A．将力学量(如形变量)转变成电学量 B．将热学量转变成电学量 C．将电学量转变成光学量 D．将电学量转变成磁学量
02传感器的基本知识-PPT精品文档43页
5、传感器的多维化 利用电子扫描等技术，把多个传感器单 元做在一起，研制出多维的传感器，可以解决二维、三维、以 致多维的测量和控制问题，
6、传感器的多功能化 多功能化就是 一个传感器具有可以检 测多种参数的功能。
7、传感器的智能化 一般认为智能化传感器自身带有微型计 算机，具有存储、识别、处理、自诊断等智能化的功能。也有 人认为智能化传感器是为了代替人和生物体的感觉器官并扩大 其功能而研制的一种新型传感器。
2、新工艺、新技术的应用 如精密加工技术、蒸镀技 术、扩散技术、光刻技术、静电封接技术、全固态封接 技术等的应用，可研制出超小型化、高性能指标的新型 传感器。
3、新的效应的应用 如激光的应用、仿生学的应用、 生物分子学的应用等，可研制出许多新型传感器。
4、传感器的集成化 利用集成加工技术，将敏感元件、传感 元件、测量电路等制作在很小的同一芯片上，从而研制出新型 的体积小、质量轻、稳定性和可靠性高的传感器。
2) 一阶传感器
这种传感器其输出量 y与输入量 x之间的
关系为：
a1
ddyta0yb0x
解方程式,根据初始条件T=0、y=0，可得到输
出响应为：
t
y(t)K(1e T)
式中 K----灵敏度，T----时间常数,设 y的稳定值为K,则达
到稳定值的63.2%(即0.632K)时所用的时间为T。
线圈：直接感应衔铁的移动并将其转换成电参数 （感抗）输出——它是敏感元件与转换元件合一的敏 感元件。变压器电桥：将电参数转换成电量——它是 1） ①按被测物理量性质（输入量）分类 如位移传感器、速度传感器、负荷传感器、压力传 感器、流量传感器、温度传感器……
5）分段线性化
折线逼近法， 通常用精密折点电路实现， 也可在具有CPU的测量装置中用软件实现。 6）最小二乘法
6、传感器的多功能化 多功能化就是 一个传感器具有可以检 测多种参数的功能。
7、传感器的智能化 一般认为智能化传感器自身带有微型计 算机，具有存储、识别、处理、自诊断等智能化的功能。也有 人认为智能化传感器是为了代替人和生物体的感觉器官并扩大 其功能而研制的一种新型传感器。
2、新工艺、新技术的应用 如精密加工技术、蒸镀技 术、扩散技术、光刻技术、静电封接技术、全固态封接 技术等的应用，可研制出超小型化、高性能指标的新型 传感器。
3、新的效应的应用 如激光的应用、仿生学的应用、 生物分子学的应用等，可研制出许多新型传感器。
4、传感器的集成化 利用集成加工技术，将敏感元件、传感 元件、测量电路等制作在很小的同一芯片上，从而研制出新型 的体积小、质量轻、稳定性和可靠性高的传感器。
2) 一阶传感器
这种传感器其输出量 y与输入量 x之间的
关系为：
a1
ddyta0yb0x
解方程式,根据初始条件T=0、y=0，可得到输
出响应为：
t
y(t)K(1e T)
式中 K----灵敏度，T----时间常数,设 y的稳定值为K,则达
到稳定值的63.2%(即0.632K)时所用的时间为T。
线圈：直接感应衔铁的移动并将其转换成电参数 （感抗）输出——它是敏感元件与转换元件合一的敏 感元件。变压器电桥：将电参数转换成电量——它是 1） ①按被测物理量性质（输入量）分类 如位移传感器、速度传感器、负荷传感器、压力传 感器、流量传感器、温度传感器……
5）分段线性化
折线逼近法， 通常用精密折点电路实现， 也可在具有CPU的测量装置中用软件实现。 6）最小二乘法
高中物理 第三章 传感器章末总结课件 教科版选修32
D.L1、L2两灯都不亮
图3
解析答案
例3 传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传 感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通 常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电 阻，某热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图4甲所示，图乙是由该热敏 电阻RT作为传感器制作的简单自动报警器线路图.问：
③当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
④当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压
A.①③
B.①④
图2
C.②③
D.②④
解析答案
二、传感器的应用
例2 如图3所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当杯中的水的水 位到达金属块B时，出现的情况是 ( )
A.L1灯亮
B.L2灯亮
C.L1、L2两灯同时亮
洗见敏感元件的特点及应用
典例精析
例1 如图1所示是一火警报警器的部分电路示意图.其中R2为用半导体负 温度系数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I，报警器两端 的电压U的变化情况是 ( )
图4 解析 为使启动报警的温度提高，则应使电路中电阻更大，这样使报警温 度提高，滑动变阻器的滑片应左移.
解析答案
第三章 传感器
章末总结
知识网络
典例精析
知识网络
定义：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 结构框图：― 非―电――信――息→ 敏感 元件 → 处理 电路 电――信――息→
传感器 敏感 元件
力敏元件 光敏元件 热敏元件 磁敏元件
气敏元件
2020-2021学年物理新教材人教版(2019)选择性第二册课件：5.1 认识传感器
3．人的感觉器官与传感器 传感器的功能与人的视觉、听觉、嗅觉、触觉等感觉器官的功 能相似．
知识点二 传感器的种类 1．物理传感器 利用物质的物__理__特__性__或物理效应制作而成的传感器．如力传感 器、磁传感器、声传感器及光传感器等．如图所示为利用温度传感 器制成的电子体温计和利用压力传感器制成的电子秤．
2．传感器的应用模式 (1)被测非电学量信号经敏感元件和转换元件作用后，所输出的 电信号一般都很微弱，难以带动执行机构去实现控制动作，因此要 通过信号调整与转换电路把这个电信号放大． (2)从传感器获得信号后，①可以用指针式电表、___数__字___屏等 显示测量的数据；②也可以用来驱动继电器或其他元件，来执行诸 打开管道的阀门、开通或关闭电动机等动作；③还可以由计算机 对获得的数据进行处理，发出更复杂的指令． (3)传感器应用的一般模式可以用如下方框图表示．
1．认识传感器
知识结构导图
核心素养目标 物理观念：(1)认识传感器 (2)了解传感器的种类，了解传感器的基本组成与应用模式． 科学思维：学习利用转换法，把非电学量转换为电学量． 科学态度与责任：了解传感器在实际生活、生产、科技中的应 用.
知识点一 神奇的传感器
1．问题引入 (1)实验演示 如图 1 所示，小盒子 A 侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关．如 果把磁体 B 放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁体移走，灯泡熄 灭．盒子里有什么样的装置，才能出现这样的现象？
2．化学传感器 利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等 转换为电信号，如离子传感器、气体传感器等．如图所示为利用电 化学气体传感器制成的可燃气体报警器．
3．生物传感器 利用生物活性物质的__选__择__性__来识别和测定生物化学物质．如 酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等．如图所示为利用葡萄糖 生物传感器制成的血糖仪．