课件40张PPT。第六章 传感器第一节 传感器及其工作原理第六章 传感器学习目标
1.了解传感器的概念，知道非电学量转换成电学量的技术
意义．
2．通过实验，知道常见敏感元件的工作原理．
3．能够结合已学的知识，分析传感器在实际中的应用事例．
第六章 传感器一、什么是传感器
1．定义：感受________量，并能把它们按照一定的规律转换为______量，或转换为电路的______的一类元件．
非电学电学通断[想一想] 1.在技术上将非电学量转换为电学量有什么意义吗？
提示：把非电学量转换为电学量，可以方便地进行测量、传输、处理和控制.二、光敏电阻
1．特点：电阻值随光照增强而________ ．
2．原因分析：光敏电阻由半导体材料制成，无光照时，载流子_______，导电性能_______；随着光照的增强，载流子________，导电性_______ ．
3.作用：把__________这个光学量转换为_____这个电学量．
减小极少不好增多变好光照强弱电阻[做一做] 2.关于光敏电阻，下列说法正确的是( )
A．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
B．硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能不好
C．硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能良好
D．半导体材料的硫化镉，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好
提示：选ABD.对光敏电阻，光照强度变化时，电阻值随之变化，A对；对半导体材料的硫化镉，无光照射时载流子极少，导电性能差，光照增强时，载流子明显增多，导电性能变好，B、D对，C错．三、热敏电阻和金属热电阻
减小增大氧化锰铂温度电阻[做一做]
3. 如图所示为电阻R随温度T变化的图线．下列说法中正确的是( )
A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的
B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的
C．图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高
D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高提示：选BD.金属热电阻的阻值随温度升高而增大，半导体材料的热敏电阻的阻值随温度升高而减小，其变化规律均不成比例，所以A错误B对，由图象可以看出，图线1对应的材料化学稳定性好但灵敏度低，图线2对应的材料化学稳定性差但灵敏度高，所以C错误D对．
四、霍尔元件
1．组成：在一个很小的矩形半导体薄片上，制作4个电极E、F、M、N，就成为一个霍尔元件．
2．原理：E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B时，薄片中的载流子就在___________作用下，向着与电流和_______都垂直的方向漂移，使M、N间出现______ (如图所示)．
洛伦兹力磁场电压3．霍尔电压：UH＝_______，d为薄片厚度，k为霍尔系数，一个霍尔元件的d、k为定值，若保持I恒定，则UH的变化就与B成_____比．
4．作用：把________________这个磁学量转换为_____这个电学量．
正磁感应强度电压[判一判] 4.(1)霍尔元件一共有两个电极，电压这个电学量就通过这两个电极输出．( )
(2)霍尔电压与组成霍尔元件的材料无关．( )
(3)霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量．( )
提示：霍尔元件一共有四个电极，两个用来输入恒定电流，两个用来输出电压，(1)错．霍尔电压与组成霍尔元件的材料有关，(2)错．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，(3)对．光敏电阻、热敏电阻的特性2．热敏电阻
(1)热敏电阻的特性
热敏电阻可分为正温度系数的热敏电阻和负温度系数的热敏电阻，正温度系数的热敏电阻随温度升高阻值增大，负温度系数的热敏电阻随温度升高阻值减小．
(2)热敏电阻阻值变化的原因
对于负温度系数的热敏电阻，温度升高时，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，阻值减小．
特别提醒：热敏电阻分为正温度系数的热敏电阻(PTC)和负温度系数的热敏电阻(NTC)．若题目中无特别说明，一般指负温度系数的热敏电阻． (2014·山东省实验中学高二检测)火灾多发季节，某同学根据学习的传感器知识设计了如图所示的火警报警系统原理图，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin 314t (V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是
( )A．A1的示数不变，A2的示数增大
B．A1的示数增大，A2的示数增大
C．V1的示数增大，V2的示数增大
D．V1的示数不变，V2的示数减小
[思路探究] 当出现火警时，R2的阻值如何变化？
[解析] 出现火警时，温度升高，R2减小，由于变压器原副线圈的电压不变，则V1的示数不变．副线圈的电流增大，则原线圈的电流也增大,所以A1的示数增大，R3的电压增大，则V2的示数减小，A2的示数减小，则A、B、C错误，D正确．
[答案] D借题发挥
解决含有热敏电阻和光敏电阻的电路动态分析问题时，首先要明确两种元件阻值大小的变化规律，然后根据闭合电路欧姆定律及串、并联电路的特点来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况．
1.(2014·苏州中学高二检测)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( )
A．电压表的示数增大
B．R2中电流减小
C．小灯泡的功率增大
D．电路的路端电压增大
ABC解析：光的强度是被测量，光敏电阻R3为光敏感元件，同时也是转换器件．当光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大,故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，A项正确，D项错误．由路端电压减小，而R1两端电压增大，可知R2两端电压必减小，则R2中电流减小，B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，C项正确．故选ABC.霍尔效应的原理特别提醒：在霍尔现象中要明确定向移动的电荷是哪种电荷，才能分清电势的高低，负电荷向某一方向定向移动与正电荷向相反方向定向移动不等效．
如图所示，电流I流过长方体金属块，金属块宽度为d，高为h，有一磁感应强度为B的匀强磁场，垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？
[思路探究] (1)金属导体中自由电荷是什么？
(2)自由电荷在图示磁场中所受洛伦兹力方向如何？[答案] 见解析C1．原理
电容器的电容C取决于极板正对面积S,极板间距离d及极板间电介质这几个因素,如果某一物理量(如角度θ、位移x、深度h等)的变化能引起上述某一因素的变化,从而引起电容的变化，那么测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化．电容式传感器2．常见电容式传感器
当动片与定片之间的角度θ发生变化时,引起极板正对面积S的变化,使电容C发生变化，知道C的变化,就可以知道θ的变化情况在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放入导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两个极,导线芯外面的绝缘物质就是电介质,液面高度h发生变化时,引起正对面积发生变化,使电容C发生变化.知道C的变化,就可以知道h的变化情况待测压力F作用于可动膜片电极上的时候,膜片发生形变，使极板间距离d发生变化，引起电容C的变化，知道C的变化，就可以知道 F的变化情况随着电介质进入极板间的长度发生变化，电容C发生变化，知道C的变化，就可以知道x的变化情况 如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因是电容器两板间的
( )
A．距离变化 B．正对面积变化
C．介质变化 D．电压变化
[思路探究] (1)明确电容器的两个极板是什么？
(2)话筒的振动膜前后振动时，引起电容器决定量中的哪个量发生变化？A[解析] 平行板电容器的电容C∝εrS/d，本例中的介质没有变化，正对面积也没有变化，引起电容变化的因素是板间距离d.故选A.
规律总结
电容式传感器是应用了电容器的电容跟板间距离、正对面积、电介质及引起它们改变的因素(如力、位移、压强、声音等)的关系,将这些非电学量转化为电容器的电容这个电学量.3.(2014·四川南充高二检测)如图所示为一测定液面高低的传
感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘
物质，C为导电液体，把传感器接到图示电路中，已知灵敏
电流表指针偏转方向与电流方向相同．如果发现指针正向右
偏转，则导电液体深度h的变化为( )
A．正在增大 B．正在减小
C．不变 D．无法确定
B方法技巧——传感器在实际中的应用
本节课的重点是物理知识在传感器中的应用，而不是研究传感器的技术问题，所以理解传感器的原理是解题的关键，在理解传感器的原理时要注意以下几点：
第一，明确该传感器所采用的核心部分是什么．
第二，传感器的输入量是什么．
第三，传感器的输出量是什么．
第四，是如何显示或控制开关的．[范例] 如图是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置.其中电源电压保持不变，R是滑动变阻器,它的金属滑片是金属杆的一端．在装置中使用了一只电压表(图中没有画出),通过观察电压表示数,可以了解油量情况，你认为电压表应该接在图中的_______两点之间,按照你的接法请回答：当油箱中油量减小时,电压表的示数将_______(填“增大”或“减小”)．
c、d减小[解析] 由题图可知当油箱内液面高度变化时，R的金属滑片将会移动，从而引起R两端电压的变化，且当R′?R时，UR＝IR可视为UR与R成正比，所以电压表应接在c、d之间，当油量减少时，电压表示数将减小．
[名师点评] 现代信息技术与自动控制中常将非电学量转化成电学量进行信息收集，电学量具有便于控制、放大、衰减、波形整理、显示、可储存、远距离传输等技术方面的优点，尤其是将电学量与计算机技术结合，可以方便地实现信息的采集、处理、输出的自动化和智能化.本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件19张PPT。第三节 实验：传感器的应用第六章 传感器学习目标
1.了解光控开关和温度报警器的工作原理．
2．利用斯密特触发器设计光控开关电路和温度报警器．
3．练习用传感器制作自动控制设备．
第六章 传感器一、实验目的
1．了解光控开关和温度报警器的工作原理．
2．练习用传感器制作自动控制设备．
二、实验原理
1．光控开关
(1)电路如图所示．
(2)斯密特触发器的工作原理：斯密特触发器是一个性能特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值(0.8 V)的时候，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)．(3)光控开关的原理：白天，光照强度较大，光敏电阻RG阻值较小，加在斯密特触发器输入端A的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天暗到一定程度时，RG阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到1.6 V，输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光(相当于路灯)，这样就达到了使路灯天明自动熄灭，天暗自动开启的目的．
2．温度报警器
(1)电路如图所示．
(2)工作原理：常温下，调节R1的阻值使斯密特触发器输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯密特触发器输入端A的电压升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端Y由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声．R1的阻值不同，则报警温度不同，可以通过调节R1来调节蜂鸣器的灵敏度．
三、实验器材
1．光控开关实验：斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6 V,0.3 A)、可变电阻R1(最大阻值51 kΩ)、电阻R2(330 Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、黑纸．
2．温度报警器实验：斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻R1(最大阻值1 kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、烧杯(盛有热水)．
四、实验步骤
1．光控开关实验步骤
(1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上．
(2)检查各元件的连接，确保无误．
(3)接通电源，调节电阻R1，使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮．
(4)用黑纸逐渐遮住光敏电阻,观察发光二极管或灯泡的状态．
(5)逐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态．2．温度报警器实验步骤
(1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上．
(2)检查各元件的连接，确保无误．
(3)接通电源、调节电阻R1，使蜂鸣器常温下不发声．
(4)用热水使热敏电阻的温度升高，注意蜂鸣器是否发声．
(5)将热敏电阻从热水中取出，注意蜂鸣器是否发声．
五、注意事项
1．安装前，对器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装．
2．光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接，否则继电器不能正常工作．
3．光控开关实验中要想天更暗时“路灯”才会亮，应该把R1的阻值调大些．
4．温度报警器实验中，要使蜂鸣器在更低的温度时报警，应该把R1的阻值调大些．
光控开关的应用[解析] 天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通．
天较暗时，光敏电阻RG电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈F，电磁继电器工作，接通工作电路，使照明灯自动开启．
天明后，RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈F不再有电流，电磁继电器自动切断工作电路的电源，照明灯熄灭．
[答案] 见解析规律总结
斯密特触发器是具有特殊功能的非门，它可以将连续变化的输入信号变成突变的输出信号. 光控开关的敏感元件是光敏电阻，光照越强，其电阻阻值越小．
型号为74LS14的集成块里面有6个非门，其引脚如图甲所示，这种非门由于性能特别，称为斯密特触发器．当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)．斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，而这正是进行自动控制所必需的．
温度报警器问题现用斯密特触发器与热敏电阻RT组成温度报警器，电路如图乙所示，图中蜂鸣器可以选用YMD或HMB型，它两端的直流电压为4 V～6 V时会发出鸣叫声；RT为热
敏电阻，常温下阻值约几百欧，温度升高时阻值减小．R1的最大电阻可在1 kΩ～2 kΩ间选择．
接通电源后，先调节R1使蜂鸣器在常温下不发声．再用热水使热敏电阻的温度上升，到达某一温度时就会发出报警声．
请你说明这个电路的工作原理．想一想：怎样能够使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？
[解析] 该电路的工作原理是：常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，R1的阻值不同，报警温度不同．
要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高．
[答案] 见解析
规律总结
自动控制电路的分析方法
分析自动控制电路经常用的方法是逻辑分析法，其分析的思路如下：从自动控制电路的某种逻辑关系入手，由敏感元件→传感元件→控制电路→工作电路→控制目的等，按此顺序依次进行分析．
本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件36张PPT。第二节 传感器的应用第六章 传感器学习目标
1.了解传感器在日常生活和生产中的应用．
2．了解传感器应用的一般模式．
3．会分析简单的有关传感器应用的控制电路，提高分析解决问题的能力．
第六章 传感器一、传感器应用的一般模式
[想一想]
1．如图中是一款鼠标及其内部的电路，传感器在实际工作过程中为什么需要放大电路？
提示：因为传感器将非电学量转换为电学量的信号往往很弱，所以一般要通过放大电路进行放大．二、力传感器的应用——电子秤
1．组成
电子秤使用的测力装置是__________ .常用的一种力传感器是由_________和_________组成的．敏感元件是__________ ．
3．作用：应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电
学量．力传感器金属梁应变片应变片[想一想] 2.电子秤中的关键部件是什么？它起到了什么
作用？
提示：电子秤中的关键部件是应变片.应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量.三、温度传感器的应用
1．电熨斗
(1)它主要由调温旋钮、升降螺丝、绝缘支架、触点、双金属片、弹性铜片、电热丝、金属底板等几部分组成．
(2)敏感元件：双金属片
(3)工作原理
温度变化时，由于双金属片上层金属与下层金属的_________不同，双金属片发生弯曲从而控制电路的通断．
膨胀系数2．电饭锅
(1)它的主要元件感温铁氧体是用氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的．
(2)敏感元件：感温铁氧体
(3)工作原理
①居里温度：感温铁氧体常温下具有铁磁性，温度上升到约________时，失去铁磁性，这一温度称为“居里温度”．
②自动断电原理：用手按下开关通电加热，开始煮饭，当锅内加热温度达到_______时，铁氧体失去磁性，与永久磁铁失去吸引力，被弹簧片弹开，从而推动杠杆使触点开关断开．103 ℃103 ℃[判一判] 3.(1)电熨斗应用了双金属片的温度传感器．( )
(2)电饭锅中的铁氧体常温下没有磁性．当温度升高到103 ℃时，铁氧体获得磁性，能被磁铁吸引．( )
提示：电熨斗是依靠双金属片控制电路的通断，所以(1)正确．电饭锅中的铁氧体常温下具有磁性能被磁铁吸引，当温度升高到103 ℃时失去磁性，所以(2)错误．
四、光传感器的应用——火灾报警器
1．构造
带孔的罩子内装有发光______________、光电三极管和不透明的___________ ．
2．工作原理
平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小．与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报．
二极管LED挡板[判一判] 4.利用烟雾对光散射原理工作的火灾报警器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态.
提示：利用烟雾对光散射原理工作的火灾报警器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，所以错误.传感器问题的分析2．分析传感器问题要注意四点
(1)感受量分析
要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等．
(2)输出信号分析
明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律．
(3)电路结构分析
认真分析传感器所在的电路结构，在熟悉常用电子元件工作特点的基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律．
(4)执行机构工作分析
传感器的应用,不仅包含非电学量如何向电学量转化的过程，还包含根据所获得的信息控制执行机构进行工作的过程．
特别提醒：(1)传感器中的敏感元件用于接收非电学量，并将其转化为电学量．
(2)传感器一般用于有害于人体或人们不能轻易到达的环境． 如图甲所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定．电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光亮度逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图乙所示，试根据这一特性用图丙中给定的器材设计一个自动光控电路．
[思路探究] (1)此传感器的敏感元件是什么？
(2)该电路是如何实现电路的开关控制的？[解析] (1)由光敏电阻的特性曲线可以看出，当入射光增强时，光敏电阻的阻值减小，通过光敏电阻的电流增大．
根据题意设计的自动光控电路如图所示．控制过程是：当有光照射时，光电流经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸引衔铁使两个触点断开，当无光照射时，光电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制电路接通，灯开始工作．
[答案] 见解析借题发挥
分析传感器问题，一要注意传感器感受到的是何物理量．二要注意敏感元件输出哪种电信号．
1．(2014·北京人大附中高二检测)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中
( )
A．物体处于失重状态
B．物体处于超重状态
C．升降机一定向上做匀加速运动
D．升降机可能向下做匀减速运动BD解析：电流表的示数变为2I0且保持不变，说明压敏电阻的阻值比升降机静止时小,压敏电阻所受压力变大，物体处于超重状态,即物体具有向上的加速度，B、D正确，A、C错误．传感器的应用实例在外力作用下，金属梁上下表面的两个应变片发生弯曲，上下应变片的阻值变化不一样．传感器把上下应变片的电压之差输出．外力越大，输出的电压差值也就越大常温下，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，上层金属膨胀大，下层金属膨胀小，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开始煮饭时按下开关按钮，由于常温下感温铁氧体具有铁磁性，永磁体将吸引感温磁体，因此手松开后这个按钮不会恢复到图示位置，这时电饭锅处于加热状态．煮饭水沸腾时，水的温度保持沸点不变．当饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度上升，当温度超过103 ℃时，感温铁氧体失去铁磁性，由于弹簧的作用，按钮开关将恢复到如图所示的位置，切断加热电源平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小，与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报特别提醒：在不同的仪器中所使用的传感器一般不同，其原理也不尽相同，但它们都是将非电学量转化为电学量．
如图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑线电阻，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，P1可在竖直绝缘光滑的固定杆MN上保持水平状态而上下自由滑动．弹簧处于原长时，P1刚好指着A端，P1与托盘固定相连．若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小．已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m0，电源电动势为E，内阻不计，当地的重力加速度为g.求：
(1)托盘上未放物体时，在托盘自身重力作用下，P1与A端的距离x1；
(2)托盘上放有质量为m的物体时，P1与A端的距离x2；
(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节P2，使P2离A端的距离也为x1，从而使P1、P2间的电压为零．校准零点后，将物体m放在托盘上，试推导出物体质量m与P1、P2间的电压U之间的函数关系式．
借题发挥
力传感器能够把物体的形变转换为电压或电流的变化，外力越大，电压或电流的变化就越大，由变化的差值大小，可以得知外力的大小．力传感器的种类很多，在具体应用中，能依据其特性，综合利用其它知识进行分析与计算．
2．一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图中实线①所示，由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物．
有一种用主要成分为BaTiO3(被称为“PTC”)的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点，PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示，根据图线分析：(1)为什么原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快？
见解析
(2)通电一段时间后电熨斗温度t自动地稳定在T______＜t＜T________范围之内．(填下标数字)
67易错易混——传感器与动态电路相结合的问题
[范例] 如图所示是一火灾报警器的部分电路示意图．其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器．值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器．当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是
( )
A．I变大，U变大
B．I变大，U变小
C．I变小，U变小
D．I变小，U变大C[错因分析]
[真知灼见] 传感器的作用是把非电学量转换为电学量，在转换过程中非电学量的大小往往是不确定的，所以与之相联系的电路就会有动态的变化，在分析动态变化电路时要注意以下三点：
第一、明确该传感器所采用的核心部分是什么.
第二、当检测一非电学量增大时，传感器中与之对应的电阻如何变化.
第三、在电路中的显示部分与传感器中对应的电阻是串联还是并联，或者是其他的连接方式.
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