沪科技版（2020）选修第二册常见传感器的工作原理教学ppt课件

这是一份沪科技版（2020）选修第二册常见传感器的工作原理教学ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了教学难点，热敏电阻有哪些种类等内容，欢迎下载使用。
1.了解各种传感器的工作原理(重点)。
2.知道不同传感器在实际生活中应用时所涉及的物理原理(重点)。
传感器为高新技术与人工智能的发展担当重任。我们对传感器并不陌生，在很多物理实验中我们已使用过传感器，除了电流传感器、电压传感器直接“感知”电学量之外，其他如位移传感器、力传感器等都是把需要测量的物理量转化为电信号而显示出来的。它们究竟是利用哪些物理原理来实现信号转换的呢？
知识点1 磁传感器测磁感应强度的原理
用来测定磁感应强度B的磁传感器的主要部分由半导体材料构成。常用的半导体材料分为两类，一类材料中的自由电荷是正电荷，另一类材料中的自由电荷是负电荷。
如图所示，高为h、宽为d的半导体(自由电荷是电子或正电荷)置于匀强磁场B中，当电流通过半导体时，在导体的上表面A和下表面A'之间产生电势差，这种现象称为霍尔效应，此电压称为霍尔电压。
如何测定磁感应强度B呢？
知识点2 温度传感器的测温原理
半导体材料的电阻随温度显著变化，因此常被制成热敏电阻。
原理：将热敏电阻接在稳压电源两端，测量通过电阻的电流，即可计算阻值，从而推得温度。
热敏电阻包括正温度系数（PTC）、负温度系数（NTC）和临界温度电阻（CTR）
各类热敏电阻的阻值随温度变化的特性曲线如图所示。
注意：热敏电阻灵敏度高、反应快、使用方便，但通电后自身发热影响阻值，因此测量操作必须迅速，并且通常用于测量精度要求不高的场合。
知识点3 力传感器的测力原理
传感器是一种将力信号转变为电信号输出，即将力学量转换为电学量的电子元件。如图所示是电子台秤和实验用的力传感器。
力传感器的敏感元件是悬臂梁和应变片。
力在生活与技术中有着广泛的应用，测量力大小的力传感器的种类很多。请同学们查阅资料，说说常见力传感器的种类有哪些？
应变管式力传感器、膜片式力传感器、组合式应变压力传感器。
知识点4 气敏传感器测气体浓度的原理
气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器，如图所示。
原理：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。
请同学们查阅资料，说说常见气敏传感器的种类有哪些？
离子传感器、气体传感器。
知识点5 用压电陶瓷片制作传感器的原理
某些晶体在变化的外力作用下，表面会出现等量异号电荷，外力稳定或撤去外力后，表面又恢复电中性，这种现象称为压电效应。
实验演示把如图所示的压电陶瓷片与电压传感器连接，在计算机上观察电压—时间图像。
通过实验，同学们能得出什么结论？
陶瓷片具有压电效应，其输出电压与所受压力的大小相关。
注意：压电陶瓷只能进行动态测量，无法完成静态测量。