人教版高中物理选修3-2 6.2传感器的应用(共19张PPT)

(共19张PPT)
2 传感器的应用
第六章　传感器
1. 制作传感器，常常需要的一些元器件。前面先后学习了光敏电阻、热敏电阻或金属热电阻、霍尔元件等。分别说出这些元件能够将什么量转化为什么量？
(1)光敏电阻能够将光照强弱这个光学量转化为电阻这个电学量。
(2)热敏电阻或金属热电阻能够将温度这个热学量转化为电阻这个电学量
(3)霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量。
2.霍尔元件
(1)材料：半导体，如：砷化铟
(2)工作原理图
(3)霍尔电压:
k为比例系数，称为霍尔系数其大小与元件的材料有关。
阅读教材，思考并回答问题：
（1）电子秤使用的测力装置是什么？它是由什么元件组成的？
（2）简述力传感器的工作原理。
（3）应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？
两个应变片的形变引起电阻变化致使两个应变片的电压差变化
金属梁
应变片能够把物体形变这个力学量转化为电压这个电学量。
关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（ ） A. 应变片是由多用半导体材料制成 B. 当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小 C. 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
ABD
力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为电学信号（电压、电流等）的仪器。力电传感器广泛应用于社会生产、现代科技中，如安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等。
1. 测质量； 2. 测力； 3. 测物体加（角）速度； 4. 测位移。
[实验] 取一个报废的日光灯启动器，去掉外壳，敲碎奶泡的玻璃，可以看到一个U形的双金属片。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。用火焰靠近双金属片，可以看到双金属片的形状变化，与金属丝接触；熄灭火焰，双金属片逐渐恢复原状，两个触点分离。
把这个启动器用做温控开关，可以控制小灯泡的亮和灭。
双金属片
铜的膨胀系数大于铁，当温度升高时，铜的膨胀程度要比铁的大，所以就要向铁的一侧弯曲.
电熨斗的结构
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？
　　答：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．
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的？
　　答：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.
阅读教材有关内容，回答以下问题。
(1)电饭锅中使用的温度传感器的主要元件是什么？
(2)感温铁氧体的组成物质是什么？
(3)感温铁氧体有何特点？
(4)什么是“居里点”？
感温铁氧体
氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成
常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引。
温度达到约103℃时，失去铁磁性，不能被磁体吸引。
使感温铁氧体失去铁磁性的温度，也叫居里温度。
电饭锅的工作原理
(1)开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？
(2)煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？
开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。
水沸腾后，由于锅内保持100?C不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热。故锅内大致保持100℃不变。
(3)饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？
(4)如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？
饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点103℃”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热。
用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持100℃不变，温度低于“居里点103℃”,电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到103℃才能自动断电。
电饭锅的工作原理
阅读教材，思考并简述烟雾散射火灾报警器的工作原理。
报警器带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。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。