高中物理沪科技版（2020）选修第二册第二节 常见传感器的工作原理优质ppt课件

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我们知道，传感器可以感受光强、温度、力、磁等非电学量，并把它们转换为与之有确定对应关系的电学量输出。那么，常见的传感器是怎样感知非电学量，并将其转换为电学量的呢？利用不同的敏感元件制成的各种传感器又有哪些应用呢？
一、力传感器的测力原理
拉力→L变长→S变小→电阻变大
压力→L变短→S变大→电阻变小
当单晶半导体材料沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象，称为压阻效应。
2.应用实例——电子秤
电子秤使用的测力装置：力传感器
在梁的自由端施力F，则梁发生弯曲，上表面拉伸，下表面压缩，上表面应变片的电阻变大，下表面应变片的电阻变小。力F越大，弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大。
应变片是把形变这个力学量转换为电压这个电学量。
2.应用实例——电子秤
二、磁传感器测磁感应强度的原理
★霍尔传感器应用实例:
①电动车加速器位置→磁场→电压→控制器控制车速
②霍尔无刷电动机(直流电源)位置→ → →
控制器控制 三个线圈 中的电流
三、温度传感器测温原理
利用物质的物理特性或物理效应制作而成，
四、用压电陶瓷片制作传感器的原理
离子传感器、气体传感器
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。
五、气敏传感器测气体浓度的原理
如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化。用什么方法可以检测电容的变化？
电容式位移传感器能把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量。
（1）改变S：测量角度θ 、液面高度h等
（2）改变d：测量压力F
（3）改变ε：测量位移x
观看视频：垃圾分捡机器人都用了什么传感器呢？
1. 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
2. 下列说法不正确的是( )A. 电熨斗中的双金属片是温度传感器B. 金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C. 霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器D. 热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量
3. 目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器的应用，下列说法中正确的是（　　） A. 自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器 B. 走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器 C. 发光二极管是一种常用的光传感器，其作用是将光信号转换为电信号 D.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量