高二物理传感器应用一.pptx

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1、光敏电阻光照光照放大器MN N被控电路光控继电器光控继电器的工作的工作原理原理是是:当照射光敏电阻时当照射光敏电阻时,(1)光敏电阻的阻值光敏电阻的阻值 (变大或变小变大或变小)；(2)被控电路被控电路 (填填“接通接通”或或“断开断开”)。光控设备光控设备电源变小变小接通接通第1页/共31页传感器应用的一般模式传感器应用的一般模式第2页/共31页一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤第3页/共31页1.电子秤使用的测力装置是什么电子秤使用的测力装置是什么?它是由什么元件组成的它是由什么元件组成的?2.简述力传感器的工作原理简述力传感器的工作原理.装置装置:力传感器力传感器 元件元件

2、:金属梁和金属梁和应变片应变片 一、力传感器的应用一、力传感器的应用电子秤电子秤第4页/共31页金属梁金属梁U1U2两个两个应变片应变片的的形变形变引起引起电阻变化电阻变化 致使两个应变片的致使两个应变片的电压差变化电压差变化 第5页/共31页1.电子秤使用的测力装置是什么电子秤使用的测力装置是什么?它是由什么元件组成的它是由什么元件组成的?3.应变片应变片能够把什么力学量转化为什么电学量？能够把什么力学量转化为什么电学量？2.简述力传感器的工作原理简述力传感器的工作原理.装置装置:力传感器力传感器 组成组成:金属梁和金属梁和应变片应变片 形变形变 电压电压 一、力传感器的应用一、力传感器的应

3、用电子秤电子秤两个两个应变片应变片的的形变形变引起引起电阻变化电阻变化 致使两个应变片的致使两个应变片的电压差变化电压差变化 第6页/共31页数显电子秤电路原理图数显电子秤电路原理图第7页/共31页练习练习1.关于电子秤中应变式力传感器的说法正关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是确的是 （）A.应变片常用半导体材料制成应变片常用半导体材料制成B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大当应变片的表面拉伸时，其电阻变大反之，变小反之，变小C.传感器输出的是应变片上的电压传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大，输出的电压差值也越大外力越大，输出的电压差值也越大ABD第8页/共31页二、温度传感器的应

4、用二、温度传感器的应用:电熨斗电熨斗第9页/共31页1.双金属片温度传感器双金属片温度传感器 思考：双金属片温度传感器思考：双金属片温度传感器思考：双金属片温度传感器思考：双金属片温度传感器的作用是什么？的作用是什么？的作用是什么？的作用是什么？作用：控制电路的通断。作用：控制电路的通断。二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用:电熨斗电熨斗第10页/共31页原理原理:热胀冷缩热胀冷缩常常温温下下两两触触点点分分离离。温温度度升升高高，两两种种金金属属膨膨胀胀性性能能不不同同，双双金金属属片片形形状状发发生生变变化化，使使触触点接触。点接触。(1)双金属片温度传感器双金属片温度传感器 二、温度

5、传感器的应用二、温度传感器的应用:电熨斗电熨斗第11页/共31页电烫斗的构造：电烫斗的构造：(2)双金属片温度传感器在双金属片温度传感器在电熨斗中的应用电熨斗中的应用 第12页/共31页(2)双金属片温度传感器在双金属片温度传感器在电熨斗中的应用电熨斗中的应用 思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：常常常常温温温温下下下下，上上上上、下下下下触触触触点点点点应应应应是是是是接接接接触触触触的的的的还还还还是是是是分分分分离离离离的的的的？当当当当温温温温度度度度过过过过高高高高时时时时，双双双双金金金金属属属属片片片片将将将将怎怎怎怎样样样样起作用？起作用？起作用？起作用？熨熨熨熨烫

6、烫烫烫棉棉棉棉麻麻麻麻衣衣衣衣物物物物和和和和熨熨熨熨烫烫烫烫丝丝丝丝绸绸绸绸衣衣衣衣物物物物需需需需要要要要设设设设定定定定不不不不同同同同的的的的温温温温度度度度，这这这这是是是是如如如如何何何何使使使使用用用用调调调调温温温温旋旋旋旋钮钮钮钮来来来来实实实实现的？现的？现的？现的？二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用:电熨斗电熨斗第13页/共31页思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：常常常常温温温温下下下下，上上上上、下下下下触触触触点点点点应应应应是是是是接接接接触触触触的的的的还还还还是是是是分分分分离离离离的的的的？当当当当温温温温度度度度过过过过高高高高时时时时，

7、双双双双金金金金属属属属片片片片将将将将怎怎怎怎样样样样起起起起作用？作用？作用？作用？答：常温下，上、下触答：常温下，上、下触答：常温下，上、下触答：常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，点应是接触的，但温度过高时，点应是接触的，但温度过高时，点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下由于双金属片受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲

8、，使触点分离，从部金属膨胀小，则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原而切断电源，停止加热温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用温度的作用温度的作用温度的作用 (2)双金属片温度传感器在双金属片温度传感器在电熨斗中的应用电熨斗中的应用 二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用:

9、电熨斗电熨斗第14页/共31页思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：熨熨熨熨烫烫烫烫棉棉棉棉麻麻麻麻衣衣衣衣物物物物和和和和熨熨熨熨烫烫烫烫丝丝丝丝绸绸绸绸衣衣衣衣物物物物需需需需要要要要设设设设定定定定不不不不同同同同的的的的温温温温度度度度，这这这这是是是是如如如如何何何何使使使使用用用用调调调调温温温温旋旋旋旋钮钮钮钮来来来来实实实实现的？现的？现的？现的？答：熨烫棉麻衣物和熨答：熨烫棉麻衣物和熨答：熨烫棉麻衣物和熨答：熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的烫丝绸衣物需要设定不同的烫丝绸衣物需要设定不同的烫丝绸衣物需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带

10、温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制动弹性钢片升降，从而改变触点接触的难易，达到控制在不同温度的目的在不同温度的目的在不同温度的目的在不同温度的目的 (2)双金属片温度传感器在双金属片温度传感器在电熨斗中的应用电熨斗中的应用 二、温度传感器的应用二、温度传感器的应用:电熨斗电熨斗第15页/共31页三、温度传感器的应用三、温度传感器的应用-电饭锅电

11、饭锅1、感温铁氧体的特点：感温铁氧体的特点：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约103时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。注意：这个温度在物理学中称为 该材料的“居里温度”或“居里点”。思考：取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一小块的思考：取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一小块的永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加热，永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加热，经过一段时间后会发生什么现象？经过一段时间后会发生什么现象？现象：当用电烙铁给铁氧体加热时，经过一段时间，铁 氧体就会失去磁性。第16页/共31页2、电饭锅的原理、电饭锅的原理手 动 开关接 线 螺丝触点永

12、磁铁电热板内胆底转轴感温铁氧体思考与讨论：思考与讨论：（1）开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个 按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？第17页/共31页开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。（2）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？为什么？水沸腾后，锅内大致保持水沸腾后，锅内大致保持100100不变。不变。（3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变 化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升饭熟后，

13、水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至至“居里点居里点103”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热停止加热第18页/共31页（4）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持100不变，温度低于不变，温度低于“居里点居里点103”，电饭锅不能，电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到自动断电。只有水烧干后，温度升高到103才才能自动断电。能自动断电。第19页/共31页许多会议室、宾许多会议室、宾馆

14、房间的天花板馆房间的天花板上都装有火灾报上都装有火灾报警器，火灾报警警器，火灾报警器是光传感器应器是光传感器应用的又一实例。用的又一实例。四、光传感器的应用四、光传感器的应用 烟烟雾散射式雾散射式-火灾报警器火灾报警器第20页/共31页四、光传感器的应用四、光传感器的应用 烟烟雾散射式雾散射式-火灾报警器火灾报警器阅读教材第阅读教材第61页，思页，思考并回答问题考并回答问题:(1)烟雾散射火灾烟雾散射火灾报警器的报警器的组成组成?(2)烟雾散射火灾烟雾散射火灾报警器的工作报警器的工作原原理理?第21页/共31页四、光传感器的应用四、光传感器的应用 烟烟雾散射式雾散射式-火灾报警器火灾报警器光电

15、三极管光电三极管是是烟雾火警烟雾火警报警器中的报警器中的光传感器光传感器第22页/共31页工作原理工作原理:报警器带孔报警器带孔的罩子内装有发光二极管的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透、光电三极管和不透明的挡板明的挡板.平时平时,光电三极光电三极管收不到管收不到LED发出的光发出的光,呈现高电阻状态呈现高电阻状态烟雾进入罩内后对光有散烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小与传感器连接的电路检测出这其电阻变小与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报种变化，就会发出警报 四、光传感器的应用四、光传感器的应用 2

16、、烟雾散射式烟雾散射式火灾报警器火灾报警器第23页/共31页思考与讨论：思考与讨论：1、应该把恒温箱中的加热器接在、应该把恒温箱中的加热器接在 A、B 还是还是 C、D 之间呢？之间呢？2、要使箱内温度保持、要使箱内温度保持100，可变电阻，可变电阻R值应调值应调节多大？节多大？五、温度传感器的应用五、温度传感器的应用:恒温箱恒温箱第24页/共31页一、一、力传感器力传感器的应用的应用电子秤电子秤二、二、温度传感器温度传感器的应用的应用 1.电熨斗电熨斗;2.电饭锅电饭锅;3.恒温箱恒温箱三、三、光传感器的光传感器的应用应用火灾报警器火灾报警器 力传感器是把力传感器是把力力信号转换成信号转换成

17、电电信号；信号；温度传感器常用做温度传感器常用做自动控制开关自动控制开关光传感器是把光信号转换成光传感器是把光信号转换成电电信号信号第25页/共31页 例例题题1：（2003上上海海考考题题）演演示示位位移移传传感感器器的的工工作作原原理理如如右右图图示示，物物体体M在在导导轨轨上上平平移移时时，带带动动滑滑动动变变阻阻器器的的金金属属滑滑杆杆p，通通过过电电压压表表显显示示的的数数据据，来来反反映映物物体体位位移移的的大大小小x。假假设设电电压压表表是是理理想想的的，则则下下列列说说法正确的是法正确的是 ()A.物体物体M运动时，电源内的电流会发生变化运动时，电源内的电流会发生变化B.物体物

18、体M运动时，电压表的示数会发生变化运动时，电压表的示数会发生变化C.物体物体M不动时，电路中没有电流不动时，电路中没有电流D.物体物体M不动时，电压表没有示数不动时，电压表没有示数B第26页/共31页加速度计加速度计第27页/共31页 例例2.惯惯性性制制导导系系统统已已广广泛泛应应用用于于导导弹弹工工程程中中，这这个个系系统统的的重重要要元元件件是是加加速速度度计计。加加速速度度计计的的构构造造和和原原理理的的示示意意图图如如图图示示，沿沿导导弹弹长长度度方方向向按按装装的的固固定定光光滑滑杆杆上上套套一一个个质质量量为为m的的滑滑块块，滑滑块块的的两两侧侧分分别别与与劲劲度度系系数数均均为

19、为k的的弹弹簧簧相相连连，两两弹弹簧簧的的另另一一端端与与固固定定壁壁相相连连。滑滑块块原原来来静静止止，弹弹簧簧处处于于自自然然长长度度。滑滑块块上上有有指指针针，可可通通过过标标尺尺测测出出滑滑块块的的位位移移，然然后后通通过过控控制制系系统统进进行行制制导导。1.设设某某段段时时间间内内导导弹弹沿沿水水平平方方向向运运动动，指指针针向向左左偏偏离离O点点的的距距离离为为S，则则这这段段时时间间内内导导弹弹的的加加速度速度 （）A.方向向左，大小为方向向左，大小为 k S/m B方向向右，大小为方向向右，大小为 k S/m C方向向左，大小为方向向左，大小为 2k S/m D.方向向右，大

20、小为方向向右，大小为 2k S/mD01010UP第28页/共31页2.若若电电位位器器（可可变变电电阻阻）总总长长度度为为L，其其电电阻阻均均匀匀，两两端端接接在在稳稳压压电电源源U0上上，当当导导弹弹以以加加速速度度a沿沿水水平平方方向向运运动动时时，与与滑滑块块连连接接的的滑滑动动片片P产产生生位位移移，此此时时可可输输出出一一个个电电信信号号U，作作为为导导弹弹惯惯性性制制导导系系统统的的信信息息源源，为为控控制制导导弹弹运运动动状状态态输输入入信信息息，试试写写出出U与与a 的的函函数数关关系式。系式。01010UPU0解解：a=2kS/m S=ma/2kU=U0 Rx/R=U0 S/L=maU0/2kL=mU0 a/2kLa第29页/共31页第30页/共31页感谢您的观看。感谢您的观看。第31页/共31页