常见传感器的工作原理
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负温度系数的热敏材料(NTC)，它的电阻随温度的上 升而下降．
临界温度系数的热敏材料(CTC)，它的电阻在很小的 温度范围(临界)内急剧下降．
(4)热敏电阻的用途
热敏电阻器的用途十分广泛，主要应用于：
①利用电阻—温度特性来测量温度，控制温度和元件、 器件、电路的温度补偿；②利用非线性特性完成稳 压、限幅、开关、过流保护的作用；③利用不同媒质 热耗散特性的差异测量流量、流速、液面、热导、真 空度等；④利用热惯性作为时间延迟器．
如果有了外电场，自由电子和空穴会向相反的 方向做定向移动，于是在半导体中形成了电 流．自由电子和空穴都叫做载流子．
当半导体材料受到光照或者温度升高时，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，半导体中会有更多的载流子， 于是导电性能明显地增强．
2．光敏电阻的特性
(1)阻值特点：阻值随光照强度的增大而减小．
一、光敏电阻的基本特性
1．半导体的导电原理
如图5－1、2－2是硅原子排列示意图，每个原子的最 外层有4个电子．由于热运动或其他原因，其中极少数 电子可能获得较大的能量，挣脱原子的束缚而成为自 由电子．这样，在原来的地方就留下一个空位，称为 “空穴”．空穴相当于一个正电荷．当这个空穴由附 近原子中的电子来填补时，就出现了一个新的空穴， 这种变化相当于空穴在移动．
(2)作用：热敏电阻可以将温度的高低这个热学量转化 为电阻这个电学量．
(3)分类：热敏电阻一般用人工合成的新型陶瓷材料 制成．半导体材料的导电性能对温度的变化很敏 感，热敏电阻所用材料根据其温度特性可分为三 类：正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻和 临界温度热敏电阻．
正温度系数的热敏材料(PTC)，它的电阻随温度上升 而增加．
思路点拨 (1)热敏电阻和金属热电阻的阻值随 温度的变化方向是相反的．(2)热敏电阻随温度 变化明显． 解析 热敏电阻由半导体材料制成，电阻随温 度升高而减小，且灵敏度高，金属热电阻随温 度升高电阻增大，灵敏度不高，但测温范围 大，化学性质稳定，故B、D正确． 答案 BD
2．金属热电阻
有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻 也可以做成传感器，称为热电阻．
金属电阻随温度的升高而增加．
金】 如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯 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中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
解析 光敏电阻受光照越强，电阻越小，所以 将Rt用不透光的黑纸包起来，电阻增大，指针左 偏；若用手电筒光照射Rt，电阻减小，指针右 偏．
答案 左 右
【典例2】 如图所示为电阻R随温度T变化的图线，下列 说法中正确的是( )．
A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的 B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的 C．图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高 D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
(2)导电机理：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，导电性能变好，电阻变小．
(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．
三、热敏电阻和金属热电阻
1．热敏电阻
(1)特点：热敏电阻的阻值大小与温度的高低有关． 温度变化，阻值有明显变化．
答案 ABC
借题发挥 在光照时，光敏电阻阻值发生变化， 阻值随光强的增加而减小，在电路中，电流和电 压也会发生相应的变化，这样就把光学量转变成 了电学量．
【变式1】 如图所示，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Rt的两端相 连，这时表针恰好指在刻度盘的中央．若用不透光的 黑纸将Rt包裹起来，表针将向________(选填“左”或 “右”)转动；若用手电筒光照射Rt，表针将向 ________(选填“左”或“右”)转动．
第五章：传感器及其应用
常见传感器的工作原理
教学目标
1．知道什么是传感器，了解传感器的分类，理 解其工作原理． 2．知道温度传感器的原理，了解温度传感器在 生活中的应用． 3．知道光传感器的原理，了解光电传感器在生 活中的应用．
一、光电传感器的原理 1．光电传感器是一种能够感受光信号，并按照一定规律 把光信号转换成 电信号 的器件或装置． 2．光敏电阻在被光照射时，它的电阻发生变化，这样光 敏电阻可以把光照强弱转换为 电阻大小 这个电学量． 3．光敏电阻的阻值随光照的增强而 减小 ． 4．常见的光电传感器：光敏电阻、光敏晶体管、光电二 极管、光电三极管、光电池等，它们都是利用某些物质在光 照射下电学特性随之变化的性质制成的．
二、探究温度传感器的原理
1．温度传感器
图 5－1、2－1
温度传感器是一种将温度变化转换为 电学量
置．常见的温度传感器有 热敏电阻 和 热电偶
变化的装 等．
2．热敏电阻
热敏电阻利用半导体材料制成，其电阻值随温度变化明显．如
图 5－1、2－1 所示为某一热敏电阻的电阻—温度特性曲线．
3．热敏电阻器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．在工作 温度范围内，电阻值随温度的升高而 增加 的是正温度系数(PTC) 热敏电阻器；电阻值随温度的升高而减小的是 负温度系数 (NTC) 热敏电阻器．
思路点拨 当照射光强度增大时，光敏电阻阻值发生 变化，然后根据直流电路的动态分析方法进行判断．
解析 光的强度是被测量，光敏电阻R3为光敏感元 件，同时也是转换器件．当光强度增大时，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，同时内电压增大，故电路路端电压 减小，而电压表的示数增大，A项正确，D项错误．由 路端电压减小，而R1两端电压增大，可知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，则小灯泡的功率增 大，C项正确．
临界温度系数的热敏材料(CTC)，它的电阻在很小的 温度范围(临界)内急剧下降．
(4)热敏电阻的用途
热敏电阻器的用途十分广泛，主要应用于：
①利用电阻—温度特性来测量温度，控制温度和元件、 器件、电路的温度补偿；②利用非线性特性完成稳 压、限幅、开关、过流保护的作用；③利用不同媒质 热耗散特性的差异测量流量、流速、液面、热导、真 空度等；④利用热惯性作为时间延迟器．
如果有了外电场，自由电子和空穴会向相反的 方向做定向移动，于是在半导体中形成了电 流．自由电子和空穴都叫做载流子．
当半导体材料受到光照或者温度升高时，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，半导体中会有更多的载流子， 于是导电性能明显地增强．
2．光敏电阻的特性
(1)阻值特点：阻值随光照强度的增大而减小．
一、光敏电阻的基本特性
1．半导体的导电原理
如图5－1、2－2是硅原子排列示意图，每个原子的最 外层有4个电子．由于热运动或其他原因，其中极少数 电子可能获得较大的能量，挣脱原子的束缚而成为自 由电子．这样，在原来的地方就留下一个空位，称为 “空穴”．空穴相当于一个正电荷．当这个空穴由附 近原子中的电子来填补时，就出现了一个新的空穴， 这种变化相当于空穴在移动．
(2)作用：热敏电阻可以将温度的高低这个热学量转化 为电阻这个电学量．
(3)分类：热敏电阻一般用人工合成的新型陶瓷材料 制成．半导体材料的导电性能对温度的变化很敏 感，热敏电阻所用材料根据其温度特性可分为三 类：正温度系数热敏电阻、负温度系数热敏电阻和 临界温度热敏电阻．
正温度系数的热敏材料(PTC)，它的电阻随温度上升 而增加．
思路点拨 (1)热敏电阻和金属热电阻的阻值随 温度的变化方向是相反的．(2)热敏电阻随温度 变化明显． 解析 热敏电阻由半导体材料制成，电阻随温 度升高而减小，且灵敏度高，金属热电阻随温 度升高电阻增大，灵敏度不高，但测温范围 大，化学性质稳定，故B、D正确． 答案 BD
2．金属热电阻
有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻 也可以做成传感器，称为热电阻．
金属电阻随温度的升高而增加．
金】 如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯 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中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
解析 光敏电阻受光照越强，电阻越小，所以 将Rt用不透光的黑纸包起来，电阻增大，指针左 偏；若用手电筒光照射Rt，电阻减小，指针右 偏．
答案 左 右
【典例2】 如图所示为电阻R随温度T变化的图线，下列 说法中正确的是( )．
A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的 B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的 C．图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高 D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
(2)导电机理：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，导电性能变好，电阻变小．
(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．
三、热敏电阻和金属热电阻
1．热敏电阻
(1)特点：热敏电阻的阻值大小与温度的高低有关． 温度变化，阻值有明显变化．
答案 ABC
借题发挥 在光照时，光敏电阻阻值发生变化， 阻值随光强的增加而减小，在电路中，电流和电 压也会发生相应的变化，这样就把光学量转变成 了电学量．
【变式1】 如图所示，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Rt的两端相 连，这时表针恰好指在刻度盘的中央．若用不透光的 黑纸将Rt包裹起来，表针将向________(选填“左”或 “右”)转动；若用手电筒光照射Rt，表针将向 ________(选填“左”或“右”)转动．
第五章：传感器及其应用
常见传感器的工作原理
教学目标
1．知道什么是传感器，了解传感器的分类，理 解其工作原理． 2．知道温度传感器的原理，了解温度传感器在 生活中的应用． 3．知道光传感器的原理，了解光电传感器在生 活中的应用．
一、光电传感器的原理 1．光电传感器是一种能够感受光信号，并按照一定规律 把光信号转换成 电信号 的器件或装置． 2．光敏电阻在被光照射时，它的电阻发生变化，这样光 敏电阻可以把光照强弱转换为 电阻大小 这个电学量． 3．光敏电阻的阻值随光照的增强而 减小 ． 4．常见的光电传感器：光敏电阻、光敏晶体管、光电二 极管、光电三极管、光电池等，它们都是利用某些物质在光 照射下电学特性随之变化的性质制成的．
二、探究温度传感器的原理
1．温度传感器
图 5－1、2－1
温度传感器是一种将温度变化转换为 电学量
置．常见的温度传感器有 热敏电阻 和 热电偶
变化的装 等．
2．热敏电阻
热敏电阻利用半导体材料制成，其电阻值随温度变化明显．如
图 5－1、2－1 所示为某一热敏电阻的电阻—温度特性曲线．
3．热敏电阻器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．在工作 温度范围内，电阻值随温度的升高而 增加 的是正温度系数(PTC) 热敏电阻器；电阻值随温度的升高而减小的是 负温度系数 (NTC) 热敏电阻器．
思路点拨 当照射光强度增大时，光敏电阻阻值发生 变化，然后根据直流电路的动态分析方法进行判断．
解析 光的强度是被测量，光敏电阻R3为光敏感元 件，同时也是转换器件．当光强度增大时，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，同时内电压增大，故电路路端电压 减小，而电压表的示数增大，A项正确，D项错误．由 路端电压减小，而R1两端电压增大，可知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，则小灯泡的功率增 大，C项正确．