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【物理】3.3 传感器及其应用(粤教版选修1-1)课件


【问题】 1.电饭煲为什么能自动加热和保温而不会使饭烧焦? 2.电冰箱、空调为什么可以自动控制电机的运转而保持恒温? 3.全自动洗衣机为什么可以自动完成洗衣过程?

4.电梯门为什么不夹人?
5.自动门为什么会自动开启? 6.怎样实现自动通风、自动喷水、自动报警? ………… 这一切,都要归功于现代传感器技术的发展和应用。

.什么是传感器
1.传感器的概念:

广义上讲 —— 传感器就是能感知外界信息并能按一定规
律将这些信息转换成可用信号的装置。 简单地说 —— 传感器是将外界信号转换为电信号的装置。 所以传感器由敏感元器件(感知元件)和转换器件 (将敏感元件的输出量转换成适宜传输和测量的量的器件, 如电学量)两部分组成;有的半导体敏感元器件可以直接 输出电信号,本身就构成传感器。

科学技术的发展推动传感器技术的进步
上世纪实现的工业生产的自动化,几乎主要依靠传感 器来监视和控制生产过程的各个参数,使设备和系统正常 运行在最佳状态,保证生产的高效率和高质量。 “没有传感器技术就没有现代科学技术”的观点现在 已为全世界所公认。科学技术越发达、自动化程度越高,

对各种传感器的需求越大..

信息采集的关键是传感器,传感器的性能在很大程度上 决定着整个信息技术的性能,所以传感器技术已成为现代信 息技术的重要支柱之一,在当代科学技术中占有十分重要的 地位,是高新技术竞争的核心技术之一。其开发研究和生产 能力与应用水平直接影响到科学技术的发展和应用。 各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关 键之一。我国从20世纪80年代以来也将传感器技术列入国家 高新技术发展的重点。 传感器作为向自然界获取信息的工具,几乎渗透到科 学技术、社会生产和人民生活的每一个角落,彩电、冰箱、 空调……

现代传感器既是高科技的结晶,又在高科技中起举足重 轻的作用。

如美国‘阿波罗’
登月飞行器每个安装的 各种传感器达3200个 。 在现代的飞机、汽 车、甚至家用电器也是 如此…. 一辆现代化汽车所用 传感器达数十种……

哥伦比亚号

二.常用传感器
传感器是用以完成视觉、听觉、触觉功能的。

1.物理传感器:
——若接受的是光、声波、压力、温度等物理信息,这样的 传感器称为物理传感器。

2.化学或生物传感器:
——若接受的是嗅觉、味觉等信息,这样的传感器称为化学 或生物传感器。

目前最常用的传感器有:温度传感器、红外线传感器、
生物传感器等。 此外还有压力传感器、气体传感器、味觉传感器等。

温度传感器

红外线传感器——实现无接触测量

应用领域: 航空摄影、卫星遥感、家电遥控、防盗防火报警器、

自动门、生物探测器……

生物传感器——用以检测和识别生物体内化学成分。

SBA-70型生物传感 在线分析系统 应用领域:

我国第一种实用化的 生物传感器—SBA30型乳酸分析仪

最典型的应用是在医疗卫生行业,医院里各种进行生

化分析的仪器之中……

物理新教 材中增加实验

《传感器的简
单应用》,体 现加强对学生 科技意识和动 手等能力的培

养,有利于学
生的科学文化 素质。

练习
1. 传感器感受的通常是________,如________、 ________ 、 ________ 、 ________ 、 速 度 、 ________等;而它输出的大多是 ________,如电 压、________、________等. 【精讲精析】 传感器就是把一些非电学量转化 为电学量的装置.经过对电学量放大处理后,传 送给控制系统进而产生各种控制动作. 【答案】 非电学量 压力 温度 位移 浓度 酸碱度 电学量 电流 电荷

2.如图所示,将万用电表的选择开关置于“欧姆 ”挡,再将电表的两支表笔与受温度影响的热敏 电阻Rt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,表针将向 ________(填“左”或“右”)转动;若用吹风机 向Rt吹热风,表针将向________(填“左”或“右 ”)转动.

【思路点拨】 使用“欧姆”挡时,其刻度盘 的零刻度在表盘的右侧.当在电阻表面擦酒精 或吹热风时改变的是电阻的温度. 【精讲精析】 在 Rt 上擦一些酒精,酒精蒸发 带走热量,使 Rt 温度降低,其阻值增大,故欧 姆表指针向左偏;当向 Rt 吹热风时, Rt 温度升 高,其阻值减小,欧姆表指针向右偏. 【答案】 左 右

变式训练 如图所示,将万用表的选择开关置 于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与光敏电 阻Rg的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的 中央,若用不透光的黑纸将Rg包裹起来,表针 将向________(填“左”或“右”)转动;若用 手电筒光照射Rg,表针将向________(填“左 ”或“右”)转动.

解析:用黑纸包住,没有光照射,其阻 值将增大,指针左偏;用手电筒照射时, 其阻值减小,指针右偏.

答案:左




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