DOC《Wl-32-06-01》

Wl-32-06-01 第6.

1:传感器 编写人: 沈献勤 审核人: 时间: 班级_____ 组名_____ 姓名______ 等次______ 【学习目标】 1.了解什么是传感器,感受传感技术在信息时代的作用与意义. 2.知道将非电学量转化为电学量的意义. 3.了解光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻和霍尔元件的性能,知道其工作原理及作用. 【知识链接】

一、什么是传感器 1.定义:能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等________量,并能把它按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量(通常是电压、电流等________量),或转换为电路的_______的元件. 2.非电学量转换为电学量的意义:把_转换为电学量,可以方便地进行测量、传输、处理和_

二、光敏电阻 1.原理:无光照时,极少,导电性能_______;

随着________的增强,载流子_______,导电性变好. 2.作用:把_这个光学量转换为_这个电学量.

三、热敏电阻和金属热电阻 作用:把_这个热学量转换为________这个电学量.

四、霍尔元件 作用:把_这个磁学量转换为_这个电学量. 【知识探究】

一、什么是传感器 [问题设计] 如图1所示,小盒子A的侧面露出一个小灯泡,盒外没有开关,但是把磁铁B放到盒子上面,灯泡就会发光,把磁铁移走,灯泡熄灭.盒子里有什么样的装置,才能出现这样的现象? [要点提炼] 1.干簧管结构:如图2所示,它只是玻璃管内封入的两个_制成的簧片. 作用:在电路中起到_的作用,它是一种能够_的传感器. 2.传感器的原理: 3.在分析传感器时要明确: (1)核心元件是什么;

(2)是怎样将非电学量转化为电学量的;

(3)是如何显示或控制开关的.

二、光敏电阻 [问题设计] 在工厂生产车间的生产线上安装计数器后,就可以准确得知生产产品的数量,如图3所示为光敏电阻自动计数器的示意图,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是什么? [要点提炼] 1.光敏电阻是用_材料(如硫化镉)制成的. 特点:光照越强,电阻越_ 2.当半导体材料受到_或者温度_时,会有更多的电子获得能量成为________电子,同时也形成更多的空穴,于是导电能力明显增强.

三、热敏电阻和金属热电阻 [问题设计] 如图4所示,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT(温度升高,电阻减小)的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中央,若在 RT上擦一些酒精,表针将如何偏转?若用吹风机将热风吹向热敏电阻,表针将如何偏转? [要点提炼] 1.热敏电阻:用_材料制成.按热敏电阻阻值随温度变化的规律,热敏电阻可分为正温度系数的热敏电阻和负温度负温度系数的热敏电阻. (1)正温度系数的热敏电阻随温度升高电阻_ (2)负温度系数的热敏电阻(如氧化锰热敏电阻)随温度升高电阻_ 2.金属热电阻:金属的电阻率随温度_而增大,利用这一特性,金属丝也可以制作成_______传感器,称为热电阻. 3.热敏电阻和金属热电阻都能够把_这个热学量转换为_这个电学量,金属热电阻的_稳定性好,测温范围_但_较差.

四、霍尔元件 [问题设计] 如图5所示,在矩形半导体薄片E、F间通入恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下,向着与电流和磁场都垂直的方向漂移,使M、N间出现了电压,称为霍尔电压UH,试推导其表达式. [要点提炼] 1.霍尔元件在电流、电压稳定时,载流子所受_和_二力平衡. 2.霍尔电压(为薄片的厚度,k为霍尔系数).其中________与_成正比,所以霍尔元件能把磁学量转换成电学量. 【典例精析】