高中物理选修3-2课件：62传感器的应用(一).ppt

1、 第二节 传感器的应用(一)光敏电阻光照光照放大器MN N被控电路光控继电器光控继电器的工作的工作原理原理是是:当照射光敏电阻时当照射光敏电阻时,(1)光敏电阻的阻值光敏电阻的阻值 (变大或变小变大或变小)；(2)被控电路被控电路 (填填“接通接通”或或“断断开开”)。光控设备光控设备电源变小变小接通接通传感器应用的一般模式传感器应用的一般模式1.电子秤使用的测力装置是什么电子秤使用的测力装置是什么?它是由什么元件组成的它是由什么元件组成的?2.简述力传感器的工作原理简述力传感器的工作原理.金属梁金属梁U1U21.电子秤使用的测力装置是什么电子秤使用的测力装置是什么?它是由什么元件组成的它是由

2、什么元件组成的?3.应变片应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？能够把什么力学量转化为什么电学量？2.简述力传感器的工作原理简述力传感器的工作原理.数显电子秤电路原理图数显电子秤电路原理图练习练习1.关于电子秤中应变式力传感器的说法正关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是确的是 （）A.应变片常用半导体材料制成应变片常用半导体材料制成B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大当应变片的表面拉伸时，其电阻变大反之，变小反之，变小C.传感器输出的是应变片上的电压传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大，输出的电压差值也越大外力越大，输出的电压差值也越大 膜片在声波下振动，使得与膜片相连的膜片在声波下

3、振动，使得与膜片相连的线圈中产生随声波变化的感应电流。线圈中产生随声波变化的感应电流。1、动圈式话筒：、动圈式话筒：音圈音圈金属膜片金属膜片永久永久磁铁磁铁工作原理工作原理:电磁感应电磁感应.练习练习2:(2003上海试题上海试题)唱卡拉唱卡拉OK用的话筒用的话筒,内内有传感器有传感器.其中有一种是动圈式的其中有一种是动圈式的,它的工作它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈属线圈,线圈处于永磁体的磁场中线圈处于永磁体的磁场中,当声波使当声波使膜片前后振动时膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信就将声音信号转变为电信号号.下列说法正确的是下列说法正

4、确的是()A.该传感器是根据电流的磁效应工作的该传感器是根据电流的磁效应工作的B.该传感器是根据电磁感应原理工作的该传感器是根据电磁感应原理工作的C.膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D.膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势动势2、电容式话筒：、电容式话筒：原理原理:Q是绝缘支架是绝缘支架,薄金属膜薄金属膜M 和固定电极和固定电极N 形成一个电容器形成一个电容器,被被直流电源充电直流电源充电.当声波当声波使膜片振动时使膜片振动时,电容发电容发生变化生变化,电路中形成变电路中形成变化的电流化的电流,于是电阻两于是电阻两

5、端就输出了与声音变化端就输出了与声音变化规律相同的电压规律相同的电压.优点：保真度好优点：保真度好绝缘绝缘支架支架薄金薄金属膜属膜固定固定电极电极练习练习3：电容式话筒将声音信号被话：电容式话筒将声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是容器两板间的的原因可能是容器两板间的()A.距离变化距离变化 B.正对面积变化正对面积变化C.介质变化介质变化 D.电压变化电压变化3、驻极体驻极体话筒：话筒：原理原理:它由内部的驻极体塑料它由内部的驻极体塑料膜感受声波膜感受声波.工作电压工作电压:36 V.)特点：特点：体积小，重量轻，价格便宜，灵敏度高，体积小

6、，重量轻，价格便宜，灵敏度高，常用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上常用在盒式录音机、声控玩具等便宜的家电上驻极体驻极体背极背极塑料膜塑料膜空隙空隙较弱的声音扩音器扩音器扬声器扬声器1.话筒的作用是把话筒的作用是把_信号转化为信号转化为_信号。信号。2.动圈式话筒的工作原理：动圈式话筒的工作原理：3.电容式话筒的工作原理：电容式话筒的工作原理：4.驻极式话筒的工作原理：驻极式话筒的工作原理：原理原理:热胀冷缩热胀冷缩常温下两触点分离。温度升常温下两触点分离。温度升高，两种金属膨胀性能不同，高，两种金属膨胀性能不同，双金属片形状发生变化，使触双金属片形状发生变化，使触点接触。点接触。电烫斗的构

7、造：电烫斗的构造：思考与讨论：思考与讨论：1、为什么温度较高时压缩机自动工作，达到设、为什么温度较高时压缩机自动工作，达到设定低温后就自动停止工作？定低温后就自动停止工作？2、凸轮为什么可以改变设定的温度？、凸轮为什么可以改变设定的温度？氯甲烷及它的蒸气氯甲烷及它的蒸气思考与讨论：思考与讨论：1、应该把恒温箱中的加热器接在、应该把恒温箱中的加热器接在 A、B 还是还是 C、D 之间呢？之间呢？2、要使箱内温度保持、要使箱内温度保持100，可变电阻，可变电阻R值应调值应调节多大？节多大？一、一、力传感器力传感器的应用的应用电子秤电子秤二、二、声传感器声传感器的应用的应用话筒话筒 三、三、温度传感

8、器温度传感器的应用的应用 1.电熨斗电熨斗;2.电冰箱电冰箱;3.恒温箱恒温箱 力传感器是把力传感器是把力力信号转换成信号转换成电电信号；信号；声传感器是把声传感器是把声声信号转换为信号转换为电电信号信号;温度传感器常用做温度传感器常用做自动控制开关自动控制开关 例题例题1：（：（2003上海考题）上海考题）演示演示位移传感器位移传感器的工作的工作原理如右图示，物体原理如右图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列。假设电压表

9、是理想的，则下列说法正确的是说法正确的是 ()A.物体物体M运动时，电源内的电流会发生变化运动时，电源内的电流会发生变化B.物体物体M运动时，电压表的示数会发生变化运动时，电压表的示数会发生变化C.物体物体M不动时，电路中没有电流不动时，电路中没有电流D.物体物体M不动时，电压表没有示数不动时，电压表没有示数B 例例2.惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个系统的重要元件是加速度计。个系统的重要元件是加速度计。加速度计加速度计的构造和原的构造和原理的示意图如图示，沿导弹长度方向按装的固定光滑理的示意图如图示，沿导弹长度方向按装的固定光滑杆上套一个质量为杆

10、上套一个质量为m的滑块，滑块的两侧分别与劲度的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为系数均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。进行制导。1.设某段时间内导弹沿水平方向运动，指设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离针向左偏离O点的距离为点的距离为S，则这段时间内导弹的加，则这段时间内导弹的加速度速度 （）A.方向向左，大小为方向向左，大小为 k S/m B方向向右

11、，大小为方向向右，大小为 k S/m C方向向左，大小为方向向左，大小为 2k S/m D.方向向右，大小为方向向右，大小为 2k S/mD01010UP2.若电位器（可变电阻）总长度为若电位器（可变电阻）总长度为L，其电阻均匀，其电阻均匀，两端接在稳压电源两端接在稳压电源U0上，当导弹以加速度上，当导弹以加速度a沿水平方沿水平方向运动时，与滑块连接的滑动片向运动时，与滑块连接的滑动片P产生位移，此时可产生位移，此时可输出一个电信号输出一个电信号U，作为导弹惯性制导系统的信息源，作为导弹惯性制导系统的信息源，为控制导弹运动状态输入信息，试写出为控制导弹运动状态输入信息，试写出U与与a 的函数的函数关系式。关系式。01010UPU0解解：a=2kS/m S=ma/2kU=U0 Rx/R=U0 S/L=maU0/2kL=mU0 a/2kLa