高二物理選修傳感器的應(yīng)用(1)ppt課件

1、1 傳感器傳感器 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用.2傳感器的應(yīng)用的一般模式傳感器的應(yīng)用的一般模式容易容易控制控制 容易容易測量測量顯示顯示第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用31.電子秤使用的測力裝置是什么電子秤使用的測力裝置是什么? 它是由什么元件組成的它是由什么元件組成的?2.簡述力傳感器的工作原理簡述力傳感器的工作原理. 4金屬梁金屬梁U1U251.電子秤使用的測力裝置是什么電子秤使用的測力裝置是什么? 它是由什么元件組成的它是由什么元件組成的?3.應(yīng)變片應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什么電學(xué)量？能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什么電學(xué)量？2.簡述力傳感器的工作原理簡述力傳感器的工作原理. 67二、聲傳

2、感器的應(yīng)用二、聲傳感器的應(yīng)用-話筒話筒聲聲電磁感應(yīng)電磁感應(yīng) 電流電流 動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)動圈式話筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。當聲波使金屬膜片現(xiàn)象制成的。當聲波使金屬膜片振動時，連接在膜片上的線圈振動時，連接在膜片上的線圈（叫做音圈）隨著一起振動，音（叫做音圈）隨著一起振動，音圈在永久磁鐵的磁場里振動，其圈在永久磁鐵的磁場里振動，其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流（電信號）。中就產(chǎn)生感應(yīng)電流（電信號）。感應(yīng)電流的大小和方向都變化，感應(yīng)電流的大小和方向都變化，變化的振幅和頻率由聲波決定。變化的振幅和頻率由聲波決定。這個信號電流經(jīng)擴音器放大后傳這個信號電流經(jīng)擴音器放大后傳給揚聲器，從揚聲器中就發(fā)出放給揚聲器，

3、從揚聲器中就發(fā)出放大的聲音。大的聲音。第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用8電容式話筒：電容式話筒：聲聲電容變化電容變化電流、電壓電流、電壓第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用9啟輝器啟輝器銅的膨脹系數(shù)大于鐵銅的膨脹系數(shù)大于鐵第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用三、溫度傳感器的應(yīng)用三、溫度傳感器的應(yīng)用-1、雙金屬片、雙金屬片10電慰斗電慰斗第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用三、溫度傳感器的應(yīng)用三、溫度傳感器的應(yīng)用-1、雙金屬片、雙金屬片思考與討論：思考與討論：（2 2）熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不）熨燙棉麻衣物和熨燙絲綢衣物需要設(shè)定不同的溫度，這是如何使用調(diào)溫旋鈕來實現(xiàn)的？同

4、的溫度，這是如何使用調(diào)溫旋鈕來實現(xiàn)的？（1 1）常溫下，上、）常溫下，上、下觸點應(yīng)是接觸的還下觸點應(yīng)是接觸的還是分離的？當溫度過是分離的？當溫度過高時，雙金屬片將怎高時，雙金屬片將怎樣起作用？樣起作用？1112問題問題: 電飯鍋燒飯飯熟電飯鍋燒飯飯熟后會自動斷開后會自動斷開?電飯鍋燒水水開電飯鍋燒水水開后能自動斷開后能自動斷開?回顧在家煮飯的過程回顧在家煮飯的過程?1314 構(gòu)造構(gòu)造15工作原理工作原理:16工作原理工作原理:17工作原理工作原理:18工作原理工作原理:19敘述電飯鍋的工作過程敘述電飯鍋的工作過程? 開始煮飯時，用手壓下開關(guān)按鈕，永磁體與開始煮飯時，用手壓下開關(guān)按鈕，永磁體與感

5、溫磁體相吸，手松開后，按鈕不再恢復(fù)到圖感溫磁體相吸，手松開后，按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)，則觸點接通，電熱板通電加熱，水沸示狀態(tài)，則觸點接通，電熱板通電加熱，水沸騰后，由于鍋內(nèi)保持騰后，由于鍋內(nèi)保持1000C不變，故感溫磁體不變，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱，直到飯熟后，水仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱，直到飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當溫度升至分被大米吸收，鍋底溫度升高，當溫度升至“居里點居里點1030C”時，感溫磁體失去鐵磁性，在時，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點分離，切斷彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點分離，切斷電源，從而停止加熱電源，從而停止加熱 2021溫度

6、報警器溫度報警器 發(fā)生火災(zāi)時，環(huán)境溫度要升高，發(fā)生火災(zāi)時，環(huán)境溫度要升高，我們能不能用溫度傳感器來做成火我們能不能用溫度傳感器來做成火災(zāi)報警器呢？災(zāi)報警器呢？P63P63三、溫度傳感器的應(yīng)用三、溫度傳感器的應(yīng)用-3、熱敏電阻、熱敏電阻第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用22電平：在電子技術(shù)中，習慣上常用電平：在電子技術(shù)中，習慣上常用“電平電平”來來描述邏輯電路的輸入端和輸出端的狀態(tài)。其實，描述邏輯電路的輸入端和輸出端的狀態(tài)。其實，電平指的是電平指的是某個端點與某個端點與“地地”之間的電壓之間的電壓，或，或者說，者說，如果以接地端的電勢為零，那么電平表如果以接地端的電勢為零，那么電平表示的是某

7、個端點的電勢。示的是某個端點的電勢。2、斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。、斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。符號：符號： 其特點：其特點：輸入輸入1.6V(高高電平電平)，輸出，輸出0.25V(低低電平電平)輸入輸入0.8V(低低電平電平)，輸出，輸出3.4V(高高電平電平)補充知識：補充知識：第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用23 溫度報警器工作原理溫度報警器工作原理: 常溫下，調(diào)整常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則處于低電平，則輸出端輸出端Y處于高電平，無電流通過處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；

8、當溫度升高時，熱敏電阻當溫度升高時，熱敏電阻RT阻阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電電勢升高，當達到某一值（高電平），勢升高，當達到某一值（高電平），其輸出端由高電平跳到低電平，蜂其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報警聲，鳴器通電，從而發(fā)出報警聲，Rl的的阻值不同，則報警溫度不同。阻值不同，則報警溫度不同。三、溫度傳感器的應(yīng)用三、溫度傳感器的應(yīng)用-3、熱敏電阻、熱敏電阻第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用24 要使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才要使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警，應(yīng)減小報警，應(yīng)減小R1的阻值，的阻值，R1阻值越小，要使阻值越小，要使斯

9、密特觸發(fā)器輸入端達到高電平，則熱敏電斯密特觸發(fā)器輸入端達到高電平，則熱敏電阻阻值要求越小，即溫度越高。阻阻值要求越小，即溫度越高。思考與討論思考與討論 怎樣使熱敏電阻怎樣使熱敏電阻在感測到更高的溫度在感測到更高的溫度時才報警？時才報警？ 溫度報警器工作原理溫度報警器工作原理:三、溫度傳感器的應(yīng)用三、溫度傳感器的應(yīng)用-3、熱敏電阻、熱敏電阻第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用25三、溫度傳感器的應(yīng)用三、溫度傳感器的應(yīng)用-4、測溫儀、測溫儀（1）利用溫度傳感器制成的測溫儀可以遠距）利用溫度傳感器制成的測溫儀可以遠距離讀取溫度的數(shù)值。因為溫度信號變成電信離讀取溫度的數(shù)值。因為溫度信號變成電信號后可

10、以號后可以遠距離傳輸遠距離傳輸。（2）常見的測溫元件有：熱敏電阻、金屬熱）常見的測溫元件有：熱敏電阻、金屬熱電阻、熱電偶及紅外線敏感元件等電阻、熱電偶及紅外線敏感元件等第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用26（1）結(jié)構(gòu)圖）結(jié)構(gòu)圖(2)工作原理：在沒有發(fā)生火災(zāi)時，光電三極管收不到工作原理：在沒有發(fā)生火災(zāi)時，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。當發(fā)生火災(zāi)時，產(chǎn)發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。當發(fā)生火災(zāi)時，產(chǎn)生大量煙霧，煙霧進入罩內(nèi)后對光有生大量煙霧，煙霧進入罩內(nèi)后對光有散射散射作用，使部作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小。與傳感器分光線照射到光電三極管上，其電阻變小。與傳感器連

11、接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報。連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報。四、光傳感器的應(yīng)用四、光傳感器的應(yīng)用-2、火災(zāi)報警器、火災(zāi)報警器第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用27 實驗原理：實驗原理： 如圖所示光控電路，如圖所示光控電路，用發(fā)光二極管用發(fā)光二極管LED模仿路模仿路燈，燈，RG為光敏電阻，為光敏電阻，R1的的最大電阻為最大電阻為51k，R2為為 330 ，試分析其工作原，試分析其工作原理理 四、光傳感器的應(yīng)用四、光傳感器的應(yīng)用-3、光控開關(guān)、光控開關(guān)第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用28(1)要想在天更暗時路燈要想在天更暗時路燈才會亮，應(yīng)該把才會亮，應(yīng)該把R1的阻的阻值

12、調(diào)大些還是調(diào)小些？值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？為什么？ 應(yīng)該把應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些，的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端輸入端A電壓達到高電平，電壓達到高電平，就需要就需要RG的阻值達到更大，的阻值達到更大，即天色更暗。即天色更暗。四、光傳感器的應(yīng)用四、光傳感器的應(yīng)用-3、光控開關(guān)、光控開關(guān)第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用 圖乙中，用白熾圖乙中，用白熾燈模仿路燈，為何燈模仿路燈，為何要用到繼電器要用到繼電器？ 由于集成電路允許通過的電流較小，要由于集成電路允許通過的電流較小，要用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來啟閉工作電

13、路。啟閉工作電路。 2930 如圖所示電磁繼電器工作電路，圖中虛線如圖所示電磁繼電器工作電路，圖中虛線框內(nèi)即為電磁繼電器，框內(nèi)即為電磁繼電器，D為動觸點，為動觸點，E為靜觸為靜觸點。試分析電磁繼電器的工作原理。點。試分析電磁繼電器的工作原理。繼電器：繼電器：第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用 當線圈當線圈 A中通電時，鐵芯中產(chǎn)生磁場，吸引銜鐵中通電時，鐵芯中產(chǎn)生磁場，吸引銜鐵B向下運動，從而帶動動觸點向下運動，從而帶動動觸點D向下與向下與E接觸，將工接觸，將工作電路接通，當線圈作電路接通，當線圈A中電流為零時，電磁鐵失去磁中電流為零時，電磁鐵失去磁性，銜鐵性，銜鐵B在彈簧作用下拉起，帶動觸

14、點在彈簧作用下拉起，帶動觸點D與與E分離，分離，自動切斷工作電路自動切斷工作電路 3132變暗變暗RG變變大大A電電平升平升高高Y電電平降平降低低天天亮亮RG小小A低低電平電平Y(jié)高高電平電平線圈無電線圈無電流，銜鐵流，銜鐵被被C拉開，拉開，D、E斷開斷開不不發(fā)發(fā)光光線圈有電線圈有電流，銜鐵流，銜鐵被吸引，被吸引，D、E導(dǎo)通導(dǎo)通發(fā)光發(fā)光光控開關(guān)光控開關(guān)+繼電器：繼電器：工作流程工作流程第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用33 控制電路的工作原理：控制電路的工作原理： 天較亮時，光敏電阻天較亮時，光敏電阻RG阻值較小，斯密特觸發(fā)阻值較小，斯密特觸發(fā)器輸入端器輸入端A電勢較低，則輸出端電勢較低，則

15、輸出端Y輸出高電平，線輸出高電平，線圈中無電流，工作電路不通；天較暗時，光敏電圈中無電流，工作電路不通；天較暗時，光敏電阻阻RG電阻增大，斯密特觸發(fā)器輸入端電阻增大，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，電勢升高，當升高到一定值，輸出端當升高到一定值，輸出端Y由高電平突然跳到低電由高電平突然跳到低電平，有電流通過線圈平，有電流通過線圈A，電磁繼電器工作，接通工，電磁繼電器工作，接通工作電路，使路燈自動開啟；天明后，作電路，使路燈自動開啟；天明后，RG阻值減小，阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢逐漸降低，降到一定值，電勢逐漸降低，降到一定值，輸出端輸出端 Y突然由低電平跳到高電平，則線

16、圈突然由低電平跳到高電平，則線圈A不再不再有電流，則電磁繼電器自動切斷工作電路的電源，有電流，則電磁繼電器自動切斷工作電路的電源，路燈熄滅路燈熄滅 第二節(jié)第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用四、光傳感器的應(yīng)用四、光傳感器的應(yīng)用-3、光控開關(guān)、光控開關(guān)+繼電器繼電器34晶體管晶體管 普通二極管普通二極管具有具有_導(dǎo)電性，在電子電路中有多導(dǎo)電性，在電子電路中有多種運用。在用多用電表歐姆檔測量二極管種運用。在用多用電表歐姆檔測量二極管的正向?qū)娮钑r，黑表筆應(yīng)接二極管的的正向?qū)娮钑r，黑表筆應(yīng)接二極管的_極；若發(fā)現(xiàn)阻值較大，則與黑表筆接極；若發(fā)現(xiàn)阻值較大，則與黑表筆接觸的是二極管的觸的是二極管的_極。極。 單向正負紅-黑+傳感器補充知識傳感器補充知識35發(fā)光二極管發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝?，?dǎo)電時還能發(fā)光，除了具有單向?qū)щ娦酝猓瑢?dǎo)電時還能發(fā)光，用磷鎵或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成，直接用磷鎵或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成，直接將將_能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為_能。能。 電光傳感器補充知識傳感器補充知識36晶體三極管晶體三極管