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2017-2018學(xué)年高中物理 第三章 傳感器 2 溫度傳感器和光傳感器課件 教科版選修3-2.ppt

上傳人:jun****875 文檔編號(hào):14510611 上傳時(shí)間:2020-07-22 格式:PPT 頁(yè)數(shù):21 大?。?52KB
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1、2溫度傳感器和光傳感器,第三章傳感器,1.了解各種溫度傳感器的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用. 2.了解各種光傳感器的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用.,,目標(biāo)定位,二、光傳感器,,欄目索引,一、溫度傳感器,,對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾,,,一、溫度傳感器,知識(shí)梳理,1.作用:將 的變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的變化. 2.常見(jiàn)的溫度傳感器 (1)熱雙金屬片溫度傳感器 原理:兩種膨脹系數(shù)相差較大的不同金屬片制成一體,溫度升高時(shí),雙金屬片 ,可控制電路的通斷. 應(yīng)用:日光燈啟動(dòng)器,電機(jī)、電冰箱保護(hù)等.,,答案,溫度,變形,(2)熱電阻傳感器 原理:用金屬絲制作的感溫電阻叫熱電阻,當(dāng)外界溫度t發(fā)生變化時(shí),其電阻值按R 的規(guī)律變化(為溫

2、度系數(shù),R0為t0 時(shí)導(dǎo)體的電阻). 應(yīng)用:測(cè)溫度、測(cè)流量等. (3)熱敏電阻傳感器 原理:半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而 ,其熱敏特性在上節(jié)已有探究. 應(yīng)用:測(cè)量、溫度控制或過(guò)熱保護(hù)等. 分類(lèi):正溫度系數(shù)的熱敏電阻(PTC),它的電阻隨溫度升高而 . 負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(NTC),它的電阻隨溫度的升高而 .,R0(1t),變化,增大,減小,,答案,【深度思考】,熱敏電阻是溫度傳感器中的重要元件,是不是所有的熱敏電阻的阻值都隨溫度的升高而減小?,答案不是.正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)在溫度升高時(shí)電阻值增大,負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)在溫度升高時(shí)電阻值減小.,,答案,典例精析,例

3、1傳感器在日常生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,溫度傳感器(實(shí)質(zhì)是自動(dòng)開(kāi)關(guān))是其中的一種某一食品消毒柜就是利用溫度傳感器來(lái)自動(dòng)控制電路的常溫下,該溫度傳感器是閉合的;當(dāng)溫度達(dá)到某一設(shè)定值時(shí),傳感器自動(dòng)斷開(kāi),從而切斷整個(gè)電路下列關(guān)于該消毒柜的幾種電路圖中(圖中S為電源開(kāi)關(guān)),連接正確的是(),,解析答案,解析A電路中,當(dāng)溫度升高到某一設(shè)定值時(shí),電路會(huì)斷開(kāi);B、C、D電路中,溫度升高到某一設(shè)定值時(shí),傳感器會(huì)斷開(kāi),但整個(gè)電路不會(huì)斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)S閉合后,消毒柜開(kāi)始工作,當(dāng)溫度達(dá)到某一設(shè)定值時(shí),傳感器自動(dòng)斷開(kāi),整個(gè)電路也斷開(kāi),所以A選項(xiàng)正確,答案A,,返回,二、光傳感器,知識(shí)梳理,1.光電傳感器是指將 信號(hào)轉(zhuǎn)換為電

4、信號(hào)的一類(lèi)傳感器,一般以光敏電阻為主要元件,因?yàn)楣饷綦娮桦娮柚惦S光照增強(qiáng)而 ,將光敏電阻連接到電路中時(shí),光照改變就會(huì)引起電路中其他電學(xué)量的改變,從而將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào). 2.應(yīng)用:光電式 計(jì)、光電式轉(zhuǎn)速表.,,答案,減小,煙塵濃度,光,例2如圖1所示為光電式煙塵濃度計(jì)的原理圖,試說(shuō)明其工作原理.,典例精析,圖1,,解析答案,解析光源1發(fā)出的光線經(jīng)半透半反鏡3,分成兩束強(qiáng)度相等的光線.一路光線直接到達(dá)光電轉(zhuǎn)換電路7上,產(chǎn)生作為被測(cè)煙塵濃度的參比信號(hào).另一路光線經(jīng)反射鏡4穿過(guò)被測(cè)煙塵5到達(dá)光電轉(zhuǎn)換電路6上,其中一部分光線被煙塵吸收或散射而衰減,煙塵濃度越高,光線的衰減量越大,到達(dá)光電轉(zhuǎn)換

5、電路6的光就越弱.兩路光線分別轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U1、U2,如果U1U2,說(shuō)明被測(cè)的光路上沒(méi)有煙塵,相反,如果U1、U2相差較大,說(shuō)明煙塵較大,因此可用兩者之比,算出被測(cè)煙塵的濃度.,答案見(jiàn)解析,例3如圖2所示,R1、R2為定值電阻,L為小燈泡,R3為光敏電阻,當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)() A.電壓表的示數(shù)增大 B.R2中電流減小 C.小燈泡的功率增大 D.電路的路端電壓增大,圖2,,解析答案,總結(jié)提升,返回,解析當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí),R3阻值減小,外電路總電阻隨R3的減小而減小,R1兩端電壓因干路電流增大而增大,電壓表的示數(shù)增大,同時(shí)內(nèi)電壓增大,故電路路端電壓減小,A項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤; 由路端電壓減小,

6、R1兩端電壓增大知,R2兩端電壓必減小,則R2中電流減小,故B項(xiàng)正確; 結(jié)合干路電流增大知流過(guò)小燈泡的電流必增大,則小燈泡的功率增大,故C項(xiàng)正確.,答案ABC,,總結(jié)提升,,返回,總結(jié)提升,,解決含有熱敏電阻、光敏電阻的直流電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題: (1)明確熱敏電阻、光敏電阻的電阻特性;,對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾,1,2,3,4,,1.(溫度傳感器的應(yīng)用)(多選)如圖3所示為電阻R隨溫 度t變化的圖線,下列說(shuō)法中正確的是() A.圖線1是熱敏電阻的圖線,它是用金屬材料制成的 B.圖線2是熱敏電阻的圖線,它是用半導(dǎo)體材料制成的 C.圖線1的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大、靈敏度高 D.圖線2的材料化學(xué)穩(wěn)定性

7、差、測(cè)溫范圍小、靈敏度高,圖3,BD,答案,4,2.(溫度傳感器的應(yīng)用)圖4是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖.其中R2為用負(fù)溫度系數(shù)熱敏材料制成的傳感器,電流表為值班室的顯示器,a、b之間接報(bào)警器.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),顯 示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況 是() A.I變大,U變大 B.I變大,U變小 C.I變小,U變大 D.I變小,U變小,1,2,3,,解析答案,解析R2處出現(xiàn)火情,溫度升高,R2減小,導(dǎo)致R2兩端電壓減小,通過(guò)R3的電流減小,路端電壓U減小.,D,圖4,解析街旁的路燈和江海里的航標(biāo),都是利用了半導(dǎo)體的光敏性,夜晚電阻大,白天電阻小,控制了電路的通斷.,1,

8、2,3,4,3.(光傳感器的應(yīng)用)街旁的路燈、江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮,白天熄,它們是利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動(dòng)點(diǎn)亮、熄滅的裝置,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制,這是利用半導(dǎo)體的() A.壓敏性 B.光敏性 C.熱敏性 D.三種特性都利用,,解析答案,B,1,2,3,4,4.(光傳感器的應(yīng)用)如圖5所示是會(huì)議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報(bào)警器的結(jié)構(gòu)原理圖:罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板.平時(shí)光電三極管接收不到LED發(fā)出的光呈現(xiàn)高電阻狀態(tài),發(fā)生火災(zāi)時(shí),下列說(shuō)法正確的是(),圖5,1,2,3,4,A.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線,使光電三極管電阻更大,檢測(cè)電路檢測(cè) 出變化發(fā)出警報(bào) B.發(fā)生火災(zāi)時(shí),光電三極管溫度升高,電阻變小,檢測(cè)電路檢測(cè)出變化 發(fā)出警報(bào) C.發(fā)生火災(zāi)時(shí),進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對(duì)光有散射作用,部分光線照到光電三 極管上,電阻變小,發(fā)出警報(bào) D.以上說(shuō)法均不正確,,解析答案,返回,1,2,3,4,,返回,解析由報(bào)警器的原理可知,發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙霧進(jìn)入罩內(nèi),使光發(fā)生散射,部分光線照在三極管上使其電阻變小,與傳感器相連的電路檢測(cè)出這種變化,發(fā)出警報(bào),故C對(duì).,答案C,本課結(jié)束,

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