認識傳感器（高中物理教學課件）

第22章傳感器01.認識傳感器圖片區(qū)1.干簧管：干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器。構造：兩個軟磁性材料制成的簧片。原理：當磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到開關的作用。問題：生活中有哪些地方運用到了傳感器呢？一.神奇的傳感器晩上，當我們進入黑洞洞的樓道時，一跺腳，樓道燈自動開啟，但是這種情況在白天卻不會發(fā)生。這是為什么？2.聲控—光控開關：這個開關會感知環(huán)境的明暗和聲音的強弱。只有環(huán)境的亮度低于某一數(shù)值，同時聲強高于某一數(shù)值時，聲控—光控開關才會接通，燈才會亮。一.神奇的傳感器一些賓館安裝了自動門，當人走近時，門會自動打開；當人離開時，門會自動關閉。自動門為什么會這樣“懂禮儀”呢？3.紅外線傳感器：當人走近時，可以檢測出人體向外輻射的紅外線，從而發(fā)出使自動門開關啟動的命令。這種裝置就是紅外線傳感器。一.神奇的傳感器4.乙醇傳感器：交通警察在檢查司機是否酒后開車時，會讓司機對著“便攜式酒精檢測儀”呼氣，檢測儀就會顯示呼出氣體中的酒精濃度。這是因為檢測儀上裝有“乙醇傳感器”，它能感知乙醇的濃度。注意：有些食物也會測出酒駕。一.神奇的傳感器上述例子中都應用了傳感器，傳感器的功能與人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等功能相似。人類是借助感覺器官從外界獲取信息的，并由神經(jīng)系統(tǒng)將這些信號傳遞給大腦，在人腦中將這些信息進行處理，然后發(fā)出命令傳遞給肌體，做出動作。如果用機器完成這一過程，計算機相當于人的大腦，執(zhí)行機構相當于人的肌體，傳感器就相當于人的“五官”。實際上，有些傳感器還具有“超人”的本領。這里所說的“超人”的本領是指傳感器不僅可應用于高溫、高壓、輻射等惡劣環(huán)境，還可檢測出人類五官不能感知的各種信息，如微弱的磁、電、離子和射線的信息等。利用傳感器的這些本領，可以制成形形色色的機器人，承擔人類難以直接完成的任務。一.神奇的傳感器二.傳感器1.傳感器：能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等被測量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉換為便于傳送和處理的可用信號輸出。通常轉換成的可用信號是電壓、電流等電學量，或轉換為電路的通斷。作用：把非電學量轉換為電學量，可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制。利用電容傳感器制成的干利用壓力、電容傳感器制成的觸摸屏利用電化學氣體傳感器制成的可燃氣體報警器二.傳感器利用壓力傳感器制成的體重計利用溫度傳感器制成的溫度計利用葡萄糖生物傳感器制成的血糖儀二.傳感器二.傳感器三.傳感器的種類原理舉例特點物理傳感器利用物質的物理性質和物理效應感知并檢測出待測對象信息電容傳感器、電感傳感器、光電傳感器、壓電傳感器品種多應用廣發(fā)展快化學傳感器利用化學反應識別和檢測信息氣敏傳感器、濕敏傳感器應用于環(huán)保、火災報警、醫(yī)療衛(wèi)生生物傳感器利用生物、化學反應識別和檢測信息組織傳感器、細胞傳感器、酶傳感器含有生命物質，專一性好，易操作、快速、準確三.傳感器的種類在林林總總的傳感器世界中，大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎制作的。這類傳感器種類最多，應用領域也最廣泛。例如，一部普通的智能中就安裝有十幾種傳感器，能感受聲音、圖像、壓力、磁場、加速度等各種信息。根據(jù)被測量的不同：可分為聲、光、壓力、位移、加速度、溫度等傳感器；根據(jù)具體工作原理的不同：可分為電阻式、電容式、電感式、光電式、熱電式、壓電式、磁電式等傳感器。四.傳感器的組成與應用模式傳感器的組成：傳感器的基本部分一般由敏感元件、轉換元件組成。敏感元件：是指能直接感受或響應外界被測非電學量的部分；轉換元件：是指能將敏感元件輸出的信號直接轉換成電信號的部分。四.傳感器的組成與應用模式傳感器的應用模式：執(zhí)行機構、顯示器（指針式電表或數(shù)字屏）、計算機系統(tǒng)思考與討論：說說電容式話筒各組成元件的作用聲波使振動膜發(fā)生振動，振動膜作為敏感元件，感受聲音信號的變化，與固定電極組成的電容器相當于轉換元件，將聲音信號的強弱轉換成電容器的電容變化。把電容器接入含有電阻、電源的轉換電路中，由于電容器的電容不斷發(fā)生變化，電容器產(chǎn)生充、放電電流，加載在電阻R兩端的電壓也隨之變化。這樣，信號最后經(jīng)過轉換電路就被輸出為便于測量和處理的電壓信號，用于顯示、記錄等。四.傳感器的組成與應用模式例1.傳感器廣泛應用在我們的生產(chǎn)生活中，常用的計算機鍵盤就是一種傳感器。如圖所示，鍵盤上每一個鍵的下面都連一小金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一小的固定金屬片，這兩金屬片組成一個小電容器。當鍵被按下時，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能夠檢測出哪個鍵被按下，從而給出相應的信號。這種計算機鍵盤使用的是（）A．溫度傳感器B．壓力傳感器C．磁傳感器D．光傳感器典型例題B例2.傳感器擔負著信息采集的任務，它可以（）A．將力學量（如形變量）轉變成電學量B．將熱學量轉變成電學量C．將電學量轉變成光學量D．將電學量轉變成力學量例3.全自動洗衣機設有多段式水位自動感應裝置，該水位自動感應裝置采用的傳感器是（）A．溫度傳感器 B．壓力傳感器C．生物傳感器 D．紅外線傳感器典型例題ABB例4.用遙控器調(diào)換電視機頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉化為電信號的過程。下列屬于這類傳感器的是（）A．紅外報警裝置B．走廊照明燈的聲控開關C．自動洗衣機中的壓力傳感裝置D．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器例5.（多選）下列說法正確的是(

)A．傳感器擔負著信息采集的任務B．干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器C．傳感器不是電視遙控接收器的主要元件D．傳感器是把力、溫度、光、聲、化學成分轉換為電信號的主要工具典型例題AABD例6.人類發(fā)射的繞地球運轉的所有航天器，在軌道上工作時都需要電能，所需要的電能都是由太