第六章传感器1.传感器及其工作原理「、学习目标：TOC\o"1-5"\h\z初步认识什么是传感器，感受传感技术在信息时代的作用与意义。了解光敏电阻、热敏电阻的电学特性及与其相对应的电学元件的运用；知道霍尔元件的工作原理，了解它在技术上的运用。了解电容式传感器的工作原理及在技术上的运用。会推导霍尔电压公式UH=k—。d:■、学习重点：认识各种常见的传感器；知道光敏电阻、热敏电阻的温度特性，霍尔元件的工作原理。学习难点：分析传感器的工作原理。三、自主学习：（阅读书《3-2》P52〜55，完成下面的学习）（一）什么是传感器？观察演示实验：P52“演示”1传感器的作用度移度力度度强歸角位速压温湿声光传感器断通的压流阻容路信号转化为的原件。O转化为传感器的定义：（二）常见的传感器的原件：1.干簧管：能够感知存在的原件。将光敏电阻：观察演示实验：P53“实验”物理特性：随着光照增强，电阻—工作原理：主要原料为硫化镉，将一热敏电阻和金属热电阻：观察演示实验：P54“实验阅读课本后，完成下表的填空：热敏电阻金属热电阻工作特性随着温度升高，电阻。随着温度升高，电阻；主要原料氧化锰等金属氧化物铂等金属工作原理将量转化为量。将量转化为量。灵敏度温度计测量范围电容式位移传感器讨论：P54“说一说”工作原理转化为5.霍尔元件：小组讨论推导:霍尔电压与磁感应强度关系表达式工作原理：将转化为（三）问题讨论：问题一：如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中Ri为光敏电阻，R为定值电阻。此光电计数器的基本工作原理是（）A.当有光照射Ri时，信号处理系统获得高电压B.当有光照射Ri时，信号处理系统获得低电压C•信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D•信号处理系统每获得一次高电压就记数一次佶号处问题二：如图所示为一测定液面高低的传感器示意图,导体芯外面的一层绝缘物质，丙为导电液体。把传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向右偏转，则导电液体的深度h的变化为（正在增大正在减小不变无法确定甲为固定的导体芯，乙为问题三：如图所示，有电流I流过长方体金属块，金属块宽度为d,高为b,有磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面向里，金属块单位体积内的自由电子数为n，试问金属块上、下表面哪面电势高？电势差是多少？（此题描述的是著名的霍尔效应课后练习班级姓名用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的（）测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与一热敏电阻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”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向（填“左”或“右”）移动。如图是一火警报警的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时显示器晋的电流I、报警器两端的电压A.I变大，U变大B.I变小，u变小C.I变小，u变大D.I变大，u变小4.如图所示,Ri、R2为定值电阻U的变化情况是（t:E增大时（）A.电压表的示数增大B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D•电路的路端电压增大b。，L是小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度Ri5.传感器是一种采集信息的重要器件•如图所示电路为测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器•可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。下列说法中正确的是（）当待测压力增大时，则电容器的电容将减小闭合K,当待测压力增大时，则有向右的电流通过R断开K,当待测压力减小时，则电容器所带的电量减小断开K,当待测压力减小时，则两极板问的电势差增大6.有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则A•金属导体B.绝缘体C.半导体这种元件可能是（）D.超导体7.如图是观察电阻值随温度变化情况示意图。现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是（）A•如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B•如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显如果R为热敏电阻，读数变化非常明显如果R为热敏电阻，读数变化不明显8.利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域•如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I,C、D两侧面会形成电势差Ucd，下列说法中正确的是A.电势差Ucd仅与材料有关B.若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差Ucd<0C.仅增大磁感应强度时，电势差Ucd变大D.若增大通入的电流I,则电势差Ucd变小
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