5.2常见传感器的工作原理及应用(ppt课件)--(2019) 新人教版高中物理高二下学期选择性必修二.pptx
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1、新课引入新知初感悟第五章 传感器第二节第二节 常见常见传感器的工作原理及应用传感器的工作原理及应用第二节|常见传感器的工作原理及应用核心素养点击物理观念了解用敏感元件制作传感器的简单工作原理;知道非电学量转换成电学量的技术含义科学思维通过科学思维、特定推理,了解敏感元件的构造及广泛应用科学探究通过对实验的观察、思考和探究,知道常见传感器的工作原理科学态度与责任引导学生经历科学思维的过程,养成科学思维的习惯,培养学生的科学态度与责任思维导图 传感器的应用已经渗透到环境保护、交通运输、航天、军事以及家庭生活等各领域。例如,空调、电冰箱、微波炉、消毒碗柜等与温度控制相关的家用电器,几乎都要使用温度传
2、感器。光传感器的应用也十分广泛,如电脑上的鼠标器、路灯的自动控制及火灾报警器等。 这节课我们就来学习常见的传感器的应用实例。新课引入传感器的应用实例一、光敏电阻1、我们生活中常用的鼠标器就是应用了光传感器的原理,那么鼠标器有什么主要组成?2、鼠标器中光传感器的主要部件是什么?。3、鼠标器的工作原理?1、鼠标器的内部结构包括:滚轴x,滚轴y,滚球,码盘,电路板。2、鼠标器的光传感器主要由红外发射管、红外接收管、滚轴、滚轮组成。3、工作原理:当鼠标在左面上滚动时,滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动,红外接收管就收到断续的红外线脉冲,输出相应的电脉冲信号。计算机分别统计x、y两个方向的脉冲信号,处理
3、后就使屏幕上的光标产生相应的位移。光敏电阻产生变化的原因:半导体材料受到的光照增强时,会有更多的电子获得能量成为自由电子,同时空穴增多,即载流子数增多,于是导电性明显地增强,电阻减小。二、金属热电阻和热敏电阻温度传感器是应用最广泛的传感器之一,它能把温度的高低转变成电信号,通常是利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变的特性制成的。电熨斗就是靠温度传感器来控制温度的。【演示实验】取一个报废的日光灯启辉器,去掉外壳,敲碎氖泡的玻璃,可以看到一个U型的双金属片,双金属片的旁边有一根直立的金属丝,两者构成一对触点,常温下触点是分离的,用火焰靠近金属片,可以看到双金属片的形状变化,与金属丝接触,熄灭火
4、焰,双金属片逐渐恢复原状,两个触点分离。把这个启动器用到温控开关,可以控制小灯泡的亮和灭。电熨斗就装有双金属片温度传感器。这种传感器的作用是控制电路的通断。电熨斗结构图(如图所示):【思考与讨论】1、常温下,上、下触点应是接触的还是分离的?当温度过高时,双金属片将怎样起作用?常温下,上、下触点应是接触的,但温度过高时,由于双金属片受热膨胀系数不同,上部金属膨胀大,下部金属膨胀小,则双金属片向下弯曲,使触点分离,从而切断电源,停止加热。温度降低后,双金属片恢复原状,重新接通电路加热,这样循环进行,起到自动控制温度的作用。2、熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,这是如何使用调温旋钮来实现
5、的?熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度,此时可通过调温旋钮调节升降螺丝,升降螺丝带动弹性钢片升降,从而改变触点接触的难易,达到控制在不同温度的目的。总结:1、热敏电阻由半导体材料制成,其电阻随温度的变化明显,温度升高电阻减小,如图所示为某一热敏电阻的电阻随温度变化的特性曲线。2、金属热电阻:有些金属的电阻率随温度的升高而增大,这样的电阻也可以制作温度传感器,称为热电阻,如图所示为某金属导线电阻的温度特性曲线。热敏电阻与金属热电阻的区别 热敏电阻(负温度系数)热敏电阻(负温度系数)金属热电阻金属热电阻特点特点电阻随温度的升高而减小电阻率随温度的升高而增大图像图像制作材料制作材料半导体金
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