知道傳感器應(yīng)用的一般模式.ppt

1、知道傳感器應(yīng)用的一般模式,課標(biāo)定位 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道傳感器應(yīng)用的一般模式 2理解電子秤、電熨斗、火災(zāi)報警器的工作原理 3了解電飯鍋的結(jié)構(gòu)和工作原理 重點難點：傳感器在實際中的應(yīng)用,核心要點突破,課堂互動講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用,課前自主學(xué)案,課前自主學(xué)案,一、傳感器應(yīng)用的一般模式,二、傳感器的應(yīng)用 1力傳感器的應(yīng)用電子秤 (1)組成：由金屬梁和_組成 (2)工作原理：彈簧鋼制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各貼一個應(yīng)變片，在梁的自由端施力F，則梁發(fā)生彎曲，上表面拉伸、下表面壓縮，上表面應(yīng)變片的電阻變大，下表面的電阻變小，F(xiàn)越大，彎曲形變越大，應(yīng)變片的阻值變化就越大如果讓應(yīng)

2、變片中通過的電流保持恒定，那么上面應(yīng)變片兩端的電壓變大，下面應(yīng)變片兩端的電壓變小傳感器把這兩個電壓的差值輸出外力越大，輸出的電壓差值也就越大,應(yīng)變片,(3)作用：把物體形變這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量 2溫度傳感器的應(yīng)用電熨斗 (1)敏感元件：_溫度傳感器 (2)工作原理：溫度變化時，由于雙金屬片上層金屬與下層金屬的熱膨脹系數(shù)不同，雙金屬片發(fā)生形變從而控制電路的通斷,雙金屬片,3溫度傳感器的應(yīng)用電飯鍋(如圖621) (1)敏感元件：_ (2)居里溫度：感溫鐵氧體常溫下具有_性，溫度上升到約_時，失去鐵磁性這一溫度又稱為“居里點” 圖621,感溫鐵氧體,鐵磁,103 ,元貝駕考 元貝駕考201

3、6科目一 科目四駕考寶典網(wǎng) 駕考寶典2016科目一 科目四,(3)電飯鍋工作原理：用手按下開關(guān)通電加熱，開始煮飯，當(dāng)鍋內(nèi)加熱溫度達(dá)到103 時，鐵氧體失去鐵磁性，與永久磁體失去吸引力，被彈簧片彈開，從而推動杠桿使觸點開關(guān)斷開,4光傳感器的應(yīng)用火災(zāi)報警器(如圖622) (1)組成：光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板 (2)工作原理：平時光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻減小與傳感器連接的電路檢測出這種變化，就會發(fā)出警報 圖622,核心要點突破,一、傳感器問題分析 1分析思路 物理傳感器是將所感受的物理量(如力、

4、熱、光等)轉(zhuǎn)換為便于測量的電學(xué)量的器件我們可以把傳感器的應(yīng)用過程分為三個步驟： (1)信息采集 (2)信息加工、放大、傳輸 (3)利用所獲得的信息執(zhí)行某種操作,2分析傳感器問題要注意四點 (1)感受量分析 要明確傳感器所感受的物理量，如力、熱、光、磁、聲等 (2)輸出信號分析 明確傳感器的敏感元件，分析它的輸入信號及輸出信號，以及輸入信號與輸出信號間的變化規(guī)律,(3)電路結(jié)構(gòu)分析 認(rèn)真分析傳感器所在的電路結(jié)構(gòu)，在熟悉常用電子元件工作特點基礎(chǔ)上，分析電路輸出信號與輸入信號間的規(guī)律 (4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作分析 傳感器的應(yīng)用，不僅包含非電學(xué)量如何向電學(xué)量轉(zhuǎn)化的過程，還包含根據(jù)所獲得的信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行

5、工作的過程,即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀) 1.(2011年潮州高二檢測)壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小一同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計了判斷升降機(jī)運動狀態(tài)的裝置，如圖623甲所示，將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m，升降機(jī)靜止時電流表示數(shù)為I0.某過程中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則在此過程中() 圖623,A物體處于失重狀態(tài) B物體處于超重狀態(tài) C升降機(jī)一定向上做勻加速運動 D升降機(jī)可能向下做勻減速運動 解析：選BD.電流表的示數(shù)變?yōu)?I0且保持不變，說明壓敏電阻的阻值比升降機(jī)靜止時小，壓敏電阻所受壓力變大，物體處于超重狀態(tài)，即物體具有向上的加速度，B、D正確，A、C錯誤,

6、二、常見傳感器的應(yīng)用實例 1生活中的傳感器 (1)與溫度控制相關(guān)的家電電器：電飯煲、電冰箱、微波爐、空調(diào)、消毒碗柜等，都用到溫度傳感器 (2)紅外傳感器：自動門、家電遙控器、生命探測器、非接觸紅外測溫儀以及防盜、防火報警器等 (3)照相機(jī)中的光傳感器和家用便攜式電子秤的壓力傳感器等,2生產(chǎn)中的傳感器 (1)濕度傳感器：判斷農(nóng)田的水分蒸發(fā)情況，自動供水或停水 (2)溫度傳感器和濕度傳感器，可對上百個點進(jìn)行溫度和濕度監(jiān)測由于有了十分先進(jìn)可靠的測試技術(shù),有效地減少了霉變現(xiàn)象,(3)生產(chǎn)的自動化和半自動化用機(jī)器人、自動化小車、自動機(jī)床、各種自動生產(chǎn)線或者系統(tǒng)，代替人完成加工、裝配、包裝、運輸、存儲等工

7、作各種傳感器使生產(chǎn)的自動運行保持在最佳狀態(tài)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量，提高效率和產(chǎn)量，節(jié)約原材料等 (4)在數(shù)控機(jī)床中的位移測量裝置，就是利用高精度位移傳感器進(jìn)行位移測量，從而實現(xiàn)對零部件的精密加工,3航天中的傳感器 在航空、航天技術(shù)領(lǐng)域，傳感器應(yīng)用得較早，也應(yīng)用得較多，在運載火箭、載人飛船中，都應(yīng)用了大量的傳感器供遙測和遙控系統(tǒng)使用這些傳感器對控制航天器的姿態(tài)、接收和發(fā)送信息、收集太空數(shù)據(jù)等都有重要作用在載人飛船中還使用一類測量航天員各種生理狀況的生理傳感器，如測量血壓、心電圖、體溫等,即時應(yīng)用 (即時突破，小試牛刀) 2(2011年威海高二檢測)“嫦娥二號”衛(wèi)星上裝有8種24件探測儀器，其中可能有(

8、) A味覺傳感器B氣體傳感器 C聽覺傳感器 D視覺傳感器 解析：選D.“嫦娥二號”月球衛(wèi)星是為探測月球而發(fā)射的在軌衛(wèi)星，而月球上無氣體，所以不需要氣體傳感器和聽覺傳感器，當(dāng)然也用不到味覺傳感器,真正需要的是為月球“畫像”的視覺傳感器立體相機(jī),如圖624所示是一種測量血壓的壓力傳感器在工作時的示意圖薄金屬片P固定有4個可以形變的電阻R1、R2、R3、R4，如圖乙圖甲是它的側(cè)面圖，這4個電阻連成的電路如圖丙所示,試回答下列問題：,課堂互動講練,圖624,(1)開始時金屬片中央O點未加任何壓力，欲使電壓表無示數(shù)，則4個電阻應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系？ (2)當(dāng)O點加一個壓力F后發(fā)生形變，這時4個電阻也隨之發(fā)生

9、形變，形變后各電阻阻值大小如何變化？ 【思路點撥】電壓表無示數(shù)也就是A、B兩點等電勢，即R1與R2的分壓情況和R3與R4的分壓情況完全相同,(2)當(dāng)O點加垂直于金屬片的壓力后，金屬片發(fā)生形變，由于電阻是固定在金屬片上的，因此R1、R4被拉長，R2、R3被拉寬，即R1、R4增大，R2、R3減小，這時A、B兩點電勢不再相等,【規(guī)律總結(jié)】分析傳感器類問題，一要注意傳感器感受到的是何物理量，二要注意敏感元件輸出哪種電信號,變式訓(xùn)練1壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖625甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重

10、球小車向右做直線運動過程中，電流表示數(shù)如圖乙所示，下列判斷正確的是() 圖625,A從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻速直線運動 B從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動 C從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻速直線運動 D從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動 解析：選D.由小球受力可知：aFN，又因為壓敏電阻的阻值隨壓力增大而減小，而電流增大，則I的大小反映了a的大小，所以0t1內(nèi)I不變，小車做勻加速運動，t1t2內(nèi)小車加速度增大，t2t3內(nèi)小車做勻加速運動,如圖626所示，甲為在溫度為10 左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖，箱內(nèi)的電阻R120 k、R210 k、R340 k，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示, a、b端電壓Uab0時，電壓鑒別器會令開關(guān)S接觸