高中物理 第六章 1 传感器及其工作原理课件 粤教选修32.ppt

第六章传感器1 传感器及其工作原理2021/8/11 星期三1知识点 1 传感器1定义：传感器是指能够感受诸如力温度光声化学成分等非电学量，并能把它们转换成电压电流等电学量2组成：传感器由敏感元件转换元件和转换电路三部分组成2021/8/11 星期三23工作流程为：知识点 2 光敏电阻1性质：用半导体材料制成，其电阻值随着光照的增强而减小2作用：能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量2021/8/11 星期三3种类性质优点热敏电阻用半导体材料制成，其电阻随温度变化明显，温度升高电阻减小灵敏度较好金属热电阻金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大化学稳定性好，测温范围大知识点 3 热敏电阻和金属热电阻的区别2021/8/11 星期三4知识点 4 霍尔元件1作用：霍尔元件能够把磁感强度(磁学量)转换为电压(电学量)2霍尔元件：如图 611 所示，在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极 C、D、E、F，就制成为一个霍尔元件图 6112021/8/11 星期三5其大小与薄片的材料有关4霍尔效应的原理：外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力，在导体板的一侧聚集，在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷，从而形成横向的电场；横向电场对电子施加与洛伦兹力相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板两侧会形成稳定的电压2021/8/11 星期三62021/8/11 星期三7【例1】如图 612 所示，截面为矩形的金属导体，放在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上下表面的电势有什么关系()图 612AUMUNCUMUNBUMUND无法判断2021/8/11 星期三8解析：霍尔效应是带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用，做定向移动形成的，根据左手定则，电子受到向上的洛伦兹力作用，向 M 板运动，则 M 板剩下负电荷，所以 UMUN.答案：C2021/8/11 星期三91霍尔元件能转换哪两个量()BA把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C把力转换为电压这个电学量D把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量解析：霍尔效应形成电流的自由电荷受到洛伦兹力的作用向一侧聚集，从而形成横向电场，把磁学量转换成电学量2021/8/11 星期三10题型 1光敏电阻的特性【例 2】(双选)如图 613 所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中 R1 为光敏电阻，R2 为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是()图 6132021/8/11 星期三11A当有光照射 R1 时，信号处理系统获得高电压B当有光照射 R1 时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D信号处理系统每获得一次高电压就记数一次解析：有光照时，R1 的电阻较小，电路中的电流较大，内电压与 R2 两端的电压较大，R1 的电压较小无光照时，R1 的电阻较大，电路中的电流较小，内电压与 R2 两端的电压较小，R1的电压较大物块运动挡住光时，要记数一次，所以信号处理系统每获得一次高电压就记数一次答案：BD2021/8/11 星期三122(双选)关于光敏电阻，下列说法正确的是()BDA光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电压这个电学量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，载流子较少，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2021/8/11 星期三13题型 2热敏电阻的特性【例 3】如图 614 所示，R1 为定值电阻，R2 为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高)而减小的热敏电阻)，L 为小灯泡，当温度降低时(图 614AR1 两端的电压增大C小灯泡的亮度变强B电流表的示数增大D小灯泡的亮度变弱2021/8/11 星期三14解析：R2 与灯 L 并联后与 R1 串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻 R2 增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯 L 电压增大，灯泡亮度变强，R1 两端电压减小，故 C 正确，其余各项均错答案：C2021/8/11 星期三153如图 615 所示，将多用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻 Rt(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间若往 Rt 上擦一些酒精与)用吹风机将热风吹向电阻，两种情况下表针偏转方向为(图 6152021/8/11 星期三16A左，左C右，右B左，右D右，左解析：若往 Rt 上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻 Rt 温度降低，电阻值增大，所以电流减少，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻 Rt 温度升高，电阻值减小，电流增大，指针向右偏答案：B2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18