通用技术浙江高考新选考一轮选修电子控制系统信息的获取与转换.pptx

考试标准考试标准考试内容考试要求考试属性已考点认识常见的传感器认识常见的传感器常见的传感器光敏传感器、热敏传感器的检测常见传感器的作用aca加试2016年10月选考(第11题)2017年11月选考(第17(1)题)传感器的应用传感器的应用传感器的常见应用传感器的选择bc加试2016年4月选考(第12题)2018年4月选考(第17(1)题)2017年4月选考(第17(1)题)第1页/共31页一、认识常见的传感器一、认识常见的传感器1.人与传感器人与传感器(1)传感器：将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。传感器是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。第2页/共31页(2)传感器与人体的器官眼睛光敏传感器耳朵声敏传感器鼻气敏传感器舌味觉传感器皮肤压敏、热敏、湿敏传感器(3)传感器的组成第3页/共31页由敏感元件、输出部分组成。通过敏感元件获取外界信息并转换为电信号，再通过输出部分输出。敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。转换元件：将敏感元件输出的非电物理量转换成电路参数或电量。基本转换电路：上述电路参数接入基本转换电路(简称转换电路)，便可转换成电量输出。第4页/共31页2.传感器的作用传感器的作用(1)获取外界的信息，并将非电量信息转换成电信号(电流、电压)输出。(2)传感器的类型气敏传感器接受气体信息，并转换为电信号(如酒精浓度测试仪)力敏传感器接受力信息，并转换为电信号(如胎压监测)声敏传感器接受声信息，并转换为电信号(如语音控制)位移传感器接受位移信息，并转换为电信号第5页/共31页3.传感器的检测传感器的检测(1)光敏电阻测试用一黑纸片将光敏电阻的透光窗口遮住，此时万用表的指针基本保持不动，阻值接近无穷大。将一光源对准光敏电阻的透光窗口，此时万用表的指针应有较大幅度的摆动，阻值明显减小。将光敏电阻透光窗口对准入射光线，用小黑纸片在光敏电阻的遮光窗上部晃动，使其间断受光，此时万用表指针应随黑纸片的晃动而左右摆动。如果万用表指针始终停在某一位置不随纸片晃动而摆动，说明光敏电阻的光敏材料已经损坏。测试经验：针对方法(1)，测试值越大，说明光敏电阻性能越好。若此值很小或接近零，说明光敏电阻已烧穿损坏，不能再用。针对方法(2)，此值越小说明光敏电阻性能越好。若此值很大，表明光敏电阻内部开路损坏，不能再用。第6页/共31页(2)压敏电阻测试测试方法：用万用表的Rxlk挡测量压敏电阻两引脚之间的正、反向绝缘电阻，均应为无穷大。测试经验：如测得的阻值不是无穷大，说明有漏电流。若所测阻值很小，说明压敏电阻已损坏；不能使用。(3)热敏电阻测试怎么用万用表测热敏传感器的好坏热敏电阻的阻值随着温度的变化而变化。根据这一特点，测量时选万用表的10 k挡，将表笔分别连接于热敏电阻的两端，万用表显示的阻值，一般在300500 k。当用电烙铁靠近热敏电阻时(不要靠在电阻上，以免烧坏)，阻值会随着温度的升高而变小。如表针(或数字)不动，或一开始测量显示的数值就偏小，说明该电阻已损坏。第7页/共31页二、传感器的应用二、传感器的应用1.常见传感器及应用常见传感器及应用(1)光敏传感器原理：利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，由光敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成，敏感波长包括可见光、红外线和紫外线。元件符号及实物。(电路中用字母“RL”、“RG”或“R”表示)。第8页/共31页可见光光敏电阻应用：如光电自动开关门，声光控开关，照相机自动曝光装置，光电计数器，烟雾报警器，人体感应开关等电子产品光自动控制领域。红外光敏电阻器应用：导弹制导、天文探测、非接触测量、人体病变探测等。(2)热敏传感器原理：热敏电阻(负温度系数热敏电阻NTC)，是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，这些金属氧化物都具有半导体性质，导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。第9页/共31页元件符号及实物。(电路中用字母符号“RT”或“R”表示)第10页/共31页第11页/共31页应用：PTC正温度热敏电阻用作温度的测量与控制，如控制开水器的水温、空调器与冷库的温度，利用本身加热作气体分析和风速机等方面。NTC负温度热敏电阻适用于粮仓测温仪，同时也可应用于食品储存、医药卫生、科学种田、海洋、深井、高空、冰川等方面的温度测量。(3)湿敏传感器原理：感受外界湿度变化，并通过器件材料的物理或化学性质变化，将湿度转化成电信号的器件。第12页/共31页元件符号及实物。(电路中用字母“RS”或“R”表示)应用：湿敏传感器在气象预报、医疗卫生、食品加工等行业有广泛的应用。(下雨自动关窗、自动浇花装置等)第13页/共31页(4)气敏传感器原理：利用表面气敏薄膜与待测气体相互作用(化学反应或物理吸附)，使得导电率发生变化。元件符号及实物(电路中常用字母“RQ”或“R”表示)应用：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。第14页/共31页(5)磁敏传感器(电路中常用符号“RC”或“R”表示)原理：通过磁电作用将被测量(振动、位移、转速等)转换成电信号。在磁敏传感器中，霍尔元件及霍尔传感器的生产量是最大的。元件符号及实物应用：金属异物探测器，磁带录音机、录像机、XY记录仪、打印机、电唱机及仪器中的通风风扇等。第15页/共31页(6)力敏传感器原理：将位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数，转换成电信号的器件。元件符号及实物。(电路中常用符号“RC”或“R”表示)应用：测力、称重、汽车胎压监测系统、安保系统等。第16页/共31页(7)声敏传感器原理：将声音传播的机械振动转换成电信号的器件声敏电阻信号电路转换、放大传送元件电路和符号。(电路中常用符号“RC”或“R”表示)应用：声控灯、语音控制、话筒(麦克风)、侦察监视、超声波检测等。第17页/共31页第18页/共31页A.Rt应选用负温度系数的热敏电阻B.S闭合时，V3导通后，V2导通C.闭合S后，温度下降到设定值以下时V4发光，然后温度升高到设定值以上时V4熄灭D.S断开，当V1截止时，V3截止答案答案C第19页/共31页变变式式1光敏电阻的阻值能够随光线的变化而变化。以下的曲线，能够反映光敏电阻的特性的是()解析解析光照增光照增强，电阻阻变小。小。答案答案B第20页/共31页【例例2】如图所示为某传感装置内部部分电路图，RT为正温度系数热敏电阻，其特性为随着温度的升高阻值增大；R1为光敏电阻，其特性为随着光照强度的增强阻值减小；R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表。若发现电压表示数增大，可能的原因是()第21页/共31页热敏电阻温度降低，其他条件不变热敏电阻温度升高，其他条件不变光照减弱，其他条件不变光照增强，其他条件不变A.B.C.D.解解析析热敏敏电阻阻温温度度降降低低，其其他他条条件件不不变时，热敏敏电阻阻阻阻值减减小小，总电阻阻减减小小，总电流流变大大，则热敏敏电阻阻及及光光敏敏电阻阻所所在在的的并并联支支路路电压减减小小，光光敏敏电阻阻上上的的电流流减减小小，则热敏敏电阻阻及及电阻阻R3上上的的电流流变大大，则电压表表的的读数数变大大，故故正正确确，错误；若若光光照照减减弱弱，则光光敏敏电阻阻的的阻阻值增增大大，总电阻阻变大大，总电流流减减小小，则热敏敏电阻阻及及光光敏敏电阻阻所所在在的的并并联支支路路电压增增大大，则R3上上的的分分压变大大，电压表表示示数数变大大，选项正正确确，错误。故。故选A。答案答案A第22页/共31页变变式式2如图所示为没有开关的砖块灯，这盏灯上面没有按钮，也没有电源线，然而，想操作它却又非常简单，把砖块立起来，就可以照明，合在桌面上。灯就灭掉。请你为这款灯选择合适的传感器()第23页/共31页A.温度传感器(能感受温度并转换成可输出的电信号)B.湿度传感器(把湿度转换成电信号并输出)C.光敏传感器(把光信号转换为电信号的传感器)D.重力传感器(利用了其内部有加速度会造成的晶体变形这个特性，完成从重力变化到电信号的转换)答案答案D第24页/共31页【例例3】(201610月月浙浙江江选选考考)如图所示是某电动玩具的电路图，电路图中R1应选用的类型是()答案答案B第25页/共31页变变式式3(20174月月绍绍兴兴模模考考)自动烘手机的工作原理一般为：当手靠近出风口，传感器检测到信号，控制电路对信号处理后控制打开加热电路继电器及吹风电路继电器，开始加热、吹风。当传感器检测的信号消失时，停止加热、吹风。以下最适合用在该控制电路的传感器是()答案答案B第26页/共31页【易混易错】【易混易错】1.传感器及应用可能传感器及应用可能传感器品种工作原理可被测定的非电学量敏力电阻，热敏电阻(NTC)，PTC，半导体传感器阻值变化力，重量，压力，加速度，温度，湿度，气体电容传感器电容量变化力，重量，压力，加速度，液面，湿度感应传感器电感量变化力，重量，压力，加速度，旋进数，转矩，磁场霍尔传感器霍尔效应角度，旋进度，力，磁场压电传感器，超声波传感器压电效应压力，加速度，距离热电传感器热电效应烟雾，明火，热分布光电传感器光电效应辐射，角度，旋转数，位移，转矩第27页/共31页2.常见传感器的结构图和电路符号常见传感器的结构图和电路符号传感器名称结构图电路符号光敏传感器热敏传感器湿敏传感器磁敏传感器第28页/共31页3.常见传感器应用举例常见传感器应用举例传感器类型应用举例气敏传感器酒驾检测力敏传感器电子秤、轨道衡光敏传感器计数器、安全监控、厚度检测红外线传感器自动门、自动水龙头、夜视仪超声波传感器声呐、超声波测距、超声波清洗热敏传感器空调、加热炉声敏传感器话筒第29页/共31页第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页