高二物理选修3-2第06章《传感器》学案
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一、干簧管和传感器
1.如图所示
(1)干簧管和电路图介绍:
(2)现象:有磁铁时电路________,无磁铁时电路________。
2.传感器
(1)定义:传感器是这样一种元件,它能够感受诸如力、温度、光声、化学成份等________量,
并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等________量,或转换为电路的________。
(2)作用:把非电学量转换为电学量或转换为电路的通断。
(3)目的:方便地进行测量、________、________和________。
(4)工作原理:
(5)常见的传感器有:________、________、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。
二、常见传感器元件
1.光敏电阻
(1)材料:一般为半导体。如:硫化镉。光敏电阻的特性:光照越________,电阻越________;光照越弱,电阻越________;
(2)导电原理:无光照时,载流子(自由电子和空穴)少,导电性能________随着光照的的增强,载流子增多,导电性变________。
(3)作用:把________这个光学量转换为________这个电学量;
(4)应用:照相机、验钞机、光控开关、光电计数器、报警器。
2.金属热电阻和热敏电阻
(1)一般为半导体
不同温度的水 凉水 温水 开水
电阻值情况
热敏电阻——随温度的升高电阻变________。
(2)异同点
金属热电阻化学稳定性好、测量范围________,但是灵敏度差;
热敏电阻化学稳定性差、测量范围________,但是灵敏度高。
(3)作用:把________这个热学量转换成为________这个电学量。
(4)应用:冰箱启动器、电饭锅、电阻温度计、报警器等。
3.霍尔元件
(1)构造:很小的矩形半导体薄片上制作四个电极E、F、M、N。
(2)霍尔电压:如图,EF间通入恒定电流I同时外加与薄片垂直的磁场B,则M、N间出现霍尔电压UH,它们之间的关系为:________,D为薄片厚度,k为霍尔系数(与薄片的材料有关)。
接通断开物理电学通断传输处理控制温度传感器光电传感器
强小大不好好光照强弱电阻小大小温度电阻
热敏电阻和金属热电阻的比较
比较内容 热敏电阻 金属热电阻
特点 电阻随温度升高而减小 电阻率随温度升高而增大
制作材料 氧化锰 铂
优点 灵敏度好 化学稳定性好,测温范围大
作用 将温度这个热学量转换为电阻这个电学量
【例题】如图所示,图中1、2分别是两种材料的电阻R随温度T变化的图线,下列说法中正确的是