第二章 电子控制系统信息的获取与转换 课件-2022-2023学年高中通用技术苏教版（2019）选择性必修1《电子控制技术》（共28张PPT）
文档属性
| 名称 | 第二章 电子控制系统信息的获取与转换 课件-2022-2023学年高中通用技术苏教版（2019）选择性必修1《电子控制技术》（共28张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2023-01-02 08:48:08 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
第一节辨识常用传感器
【任务一】探寻人与传感器的关联
1.人与传感器
(1)传感器：将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。传感器是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。
【案例分析】无人驾驶汽车中的传感器
(2)传感器与人体的器官
眼睛——光敏传感器 耳朵——声敏传感器 鼻——气敏传感器 舌——味觉传感器 皮肤——压敏、热敏、湿敏传感器
【案例拓展】宇航员身上的传感器
2.传感器的作用
(1)获取外界的信息，并将非电量信息转换成电信号(电流、电压)输出。
(2)传感器的类型
气敏传感器——接受气体信息，并转换为电信号(如酒精浓度测试仪)
力敏传感器——接受力信息，并转换为电信号(如胎压监测)
声敏传感器——接受声信息，并转换为电信号(如语音控制)
位移传感器——接受位移信息，并转换为电信号
【任务二】检测常见传感器
【实践活动】用多用电表检测光敏电阻的特性
①用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住，此时万用表的指针基本保持不动，阻值接近无穷大。
②将一光源对准光敏电阻的透光窗口，此时万用表的指针应有较大幅度的摆动，阻值明显减小。
学生实验
半导体热敏电阻
热学量
电学量
温度越高，电阻越小
温度越高，电阻越大
负温度系数热敏电阻
正温度系数热敏电阻
[探究活动]
二、传感器的应用
【任务一】辨析传感器的类型
(1)光敏传感器
①原理：利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，由光敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成，敏感波长包括可见光、红外线和紫外线。
②元件符号及实物。(电路中用字母“RL”、“RG”或“R”表示)
（2）光敏传感器特性及其应用
光敏电阻又称光导管，无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。
应用：如光电自动开关门，声光控开关，照相机自动曝光装置，光电计数器等电子产品光自动控制领域。
光电计数器
(2)热敏传感器
①原理：热敏电阻(负温度系数热敏电阻NTC)，是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，这些金属氧化物都具有半导体性质，导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。
②元件符号及实物。(电路中用字母符号“RT”或“R”表示)
电热壶热敏电阻
（3）应用：如控制开水器的水温、空调器与冷库的温度等
电磁炉加热原理
(3)湿敏传感器
①原理：感受外界湿度变化，并通过器件材料的物理或化学性质变化，将湿度转化成电信号的器件。
②元件符号及实物。(电路中用字母“RS”或“R”表示)
③应用：湿敏传感器在气象预报、医疗卫生、食品加工等行业有广泛的应用。(下雨自动关窗、自动浇花装置等)
(4)气敏传感器
①原理：利用表面气敏薄膜与待测气体相互作用(化学反应或物理吸附)，使得导电率发生变化。
②元件符号及实物(电路中常用字母“RQ”或“R”表示)
③应用：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。
检测酒精
检测煤气
(5)磁敏传感器----干簧管
1.结构原理：干簧管通常有两个软磁性材料做成的、无磁时断开的金属簧片触点，有的还有第三个作为常闭触点的簧片。
2.应用：干簧管可以作为传感器用，用于计数，限位等等。把干簧管装在门上，可作为开门时的报警用。也可作为开关使用。
开窗报警
(6)力敏传感器
①原理：将位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数，转换成电信号的器件。
②元件符号及实物。(电路中常用符号“RC”或“R”表示)
电子秤
(7)声敏传感器
①原理：将声音传播的机械振动转换成电信号的器件
声敏电阻→信号→电路转换、放大→传送
②元件电路和符号。(电路中常用符号“RC”或“R”表示)
③应用：声控灯、语音控制、话筒(麦克风)、侦察监视、超声波检测等。
传感器名称 结构图 电路符号
光敏传感器
热敏传感器
湿敏传感器
磁敏传感器
总结：常见传感器的结构图和电路符号
传感器类型 应用举例
气敏传感器 酒驾检测
力敏传感器 电子秤、轨道衡
光敏传感器 计数器、安全监控、厚度检测
红外线传感器 自动门、自动水龙头、夜视仪
超声波传感器 声呐、超声波测距、超声波清洗
热敏传感器 空调、加热炉
声敏传感器 话筒
总结：常见传感器应用举例
1.如图所示为没有开关的砖块灯，这盏灯上面没有按钮，也没有电源线，然而，想操作它却又非常简单，把砖块立起来，就可以照明，合在桌面上。灯就灭掉。请你为这款灯选择合适的传感器( )
课堂练习
A.温度传感器(能感受温度并转换成可输出的电信号)
B.湿度传感器(把湿度转换成电信号并输出)
C.光敏传感器(把光信号转换为电信号的传感器)
D.重力传感器(利用了其内部有加速度会造成的晶体变形这个特性，完成从重力变化到电信号的转换)
D
2.如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，当温度降低时，电阻变大，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
C
传感器的工作原理
传感器：非电学量 → 传感器 → 电学量
角度
位移
速度
压力
温度
湿度
声强
光照
传感器
电压
电流
电阻
电容
电感
谢谢！
第一节辨识常用传感器
【任务一】探寻人与传感器的关联
1.人与传感器
(1)传感器：将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。传感器是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。
【案例分析】无人驾驶汽车中的传感器
(2)传感器与人体的器官
眼睛——光敏传感器 耳朵——声敏传感器 鼻——气敏传感器 舌——味觉传感器 皮肤——压敏、热敏、湿敏传感器
【案例拓展】宇航员身上的传感器
2.传感器的作用
(1)获取外界的信息，并将非电量信息转换成电信号(电流、电压)输出。
(2)传感器的类型
气敏传感器——接受气体信息，并转换为电信号(如酒精浓度测试仪)
力敏传感器——接受力信息，并转换为电信号(如胎压监测)
声敏传感器——接受声信息，并转换为电信号(如语音控制)
位移传感器——接受位移信息，并转换为电信号
【任务二】检测常见传感器
【实践活动】用多用电表检测光敏电阻的特性
①用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住，此时万用表的指针基本保持不动，阻值接近无穷大。
②将一光源对准光敏电阻的透光窗口，此时万用表的指针应有较大幅度的摆动，阻值明显减小。
学生实验
半导体热敏电阻
热学量
电学量
温度越高，电阻越小
温度越高，电阻越大
负温度系数热敏电阻
正温度系数热敏电阻
[探究活动]
二、传感器的应用
【任务一】辨析传感器的类型
(1)光敏传感器
①原理：利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，由光敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成，敏感波长包括可见光、红外线和紫外线。
②元件符号及实物。(电路中用字母“RL”、“RG”或“R”表示)
（2）光敏传感器特性及其应用
光敏电阻又称光导管，无光照时，光敏电阻值（暗电阻）很大，电路中电流（暗电流）很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值（亮电阻）急剧减小，电路中电流迅速增大。
应用：如光电自动开关门，声光控开关，照相机自动曝光装置，光电计数器等电子产品光自动控制领域。
光电计数器
(2)热敏传感器
①原理：热敏电阻(负温度系数热敏电阻NTC)，是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，这些金属氧化物都具有半导体性质，导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。
②元件符号及实物。(电路中用字母符号“RT”或“R”表示)
电热壶热敏电阻
（3）应用：如控制开水器的水温、空调器与冷库的温度等
电磁炉加热原理
(3)湿敏传感器
①原理：感受外界湿度变化，并通过器件材料的物理或化学性质变化，将湿度转化成电信号的器件。
②元件符号及实物。(电路中用字母“RS”或“R”表示)
③应用：湿敏传感器在气象预报、医疗卫生、食品加工等行业有广泛的应用。(下雨自动关窗、自动浇花装置等)
(4)气敏传感器
①原理：利用表面气敏薄膜与待测气体相互作用(化学反应或物理吸附)，使得导电率发生变化。
②元件符号及实物(电路中常用字母“RQ”或“R”表示)
③应用：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。
检测酒精
检测煤气
(5)磁敏传感器----干簧管
1.结构原理：干簧管通常有两个软磁性材料做成的、无磁时断开的金属簧片触点，有的还有第三个作为常闭触点的簧片。
2.应用：干簧管可以作为传感器用，用于计数，限位等等。把干簧管装在门上，可作为开门时的报警用。也可作为开关使用。
开窗报警
(6)力敏传感器
①原理：将位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数，转换成电信号的器件。
②元件符号及实物。(电路中常用符号“RC”或“R”表示)
电子秤
(7)声敏传感器
①原理：将声音传播的机械振动转换成电信号的器件
声敏电阻→信号→电路转换、放大→传送
②元件电路和符号。(电路中常用符号“RC”或“R”表示)
③应用：声控灯、语音控制、话筒(麦克风)、侦察监视、超声波检测等。
传感器名称 结构图 电路符号
光敏传感器
热敏传感器
湿敏传感器
磁敏传感器
总结：常见传感器的结构图和电路符号
传感器类型 应用举例
气敏传感器 酒驾检测
力敏传感器 电子秤、轨道衡
光敏传感器 计数器、安全监控、厚度检测
红外线传感器 自动门、自动水龙头、夜视仪
超声波传感器 声呐、超声波测距、超声波清洗
热敏传感器 空调、加热炉
声敏传感器 话筒
总结：常见传感器应用举例
1.如图所示为没有开关的砖块灯，这盏灯上面没有按钮，也没有电源线，然而，想操作它却又非常简单，把砖块立起来，就可以照明，合在桌面上。灯就灭掉。请你为这款灯选择合适的传感器( )
课堂练习
A.温度传感器(能感受温度并转换成可输出的电信号)
B.湿度传感器(把湿度转换成电信号并输出)
C.光敏传感器(把光信号转换为电信号的传感器)
D.重力传感器(利用了其内部有加速度会造成的晶体变形这个特性，完成从重力变化到电信号的转换)
D
2.如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，当温度降低时，电阻变大，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
C
传感器的工作原理
传感器：非电学量 → 传感器 → 电学量
角度
位移
速度
压力
温度
湿度
声强
光照
传感器
电压
电流
电阻
电容
电感
谢谢！
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