第二節(jié)傳感器的應(yīng)用

復(fù)習(xí)問題請(qǐng)大家回憶一下光敏電阻、熱敏電阻、霍爾元件各是把什么物理量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的元件？光敏電阻將光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量。熱敏電阻將溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量?；魻栐汛鸥袘?yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量。第1頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月傳感器應(yīng)用的一般模式：傳感器轉(zhuǎn)換或放大電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)儀表顯示微機(jī)系統(tǒng)第2頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月力電傳感器的應(yīng)用——電子秤閱讀教材，思考并回答問題：（1）電子秤使用的測(cè)力裝置是什么？它是由什么元件組成的？（2）簡(jiǎn)述力傳感器的工作原理。（3）應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什么電學(xué)量？第3頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、應(yīng)變片能夠把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量1、電子秤的測(cè)力裝置是力傳感器，它是由一個(gè)金屬梁和兩個(gè)應(yīng)變片一起組成了測(cè)力部分。2、在金屬梁沒有力的情況下，金屬梁處于水平狀態(tài)，梁的上下應(yīng)變片的長(zhǎng)度沒變且相等，兩應(yīng)變片的電阻大小也相等，當(dāng)給金屬梁施加豎直向下的力時(shí)，金屬梁會(huì)向下彎曲，使得金屬梁上面的應(yīng)變片被拉長(zhǎng)，電阻變大，兩端電壓也變大，而下邊的應(yīng)變片被擠壓收縮，電阻變小，兩端的電壓也減小，使得兩應(yīng)變片兩端電壓值不相等，存在差值，控制電路就通過這個(gè)差值，經(jīng)過放大電路將差值信號(hào)放大，再在顯示器上顯示出數(shù)字，即力F的大小。第4頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)1.關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器的說法正確的是 （ ）A.應(yīng)變片是由多用半導(dǎo)體材料制成B.當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí)，其電阻變大；反之，變小C.傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓D.外力越大，輸出的電壓差值也越大ABD第5頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月溫度傳感器的應(yīng)用——電熨斗

溫控開關(guān)：取一個(gè)報(bào)廢的日光燈啟輝器，去掉外殼，敲碎氖泡的玻璃，可以看到一個(gè)U型的雙金屬片，雙金屬片的旁邊有一根直立的金屬絲，兩者構(gòu)成一對(duì)觸點(diǎn)，常溫下觸點(diǎn)是分離的，用火焰靠近金屬片，可以看到雙金屬片的形狀變化，與金屬絲接觸，熄滅火焰，雙金屬片逐漸恢復(fù)原狀，兩個(gè)觸點(diǎn)分離。把這個(gè)啟動(dòng)器用到溫控開關(guān)，可以控制小燈泡的亮和滅。U形動(dòng)觸片靜觸片氖泡圖1第6頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考與討論：（1）常溫下，上、下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的還是分離的？當(dāng)溫度過高時(shí)，雙金屬片將怎樣起作用？常溫下，上、下觸點(diǎn)應(yīng)是接觸的，但溫度過高時(shí)，由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同，上部金屬膨脹大，下部金屬膨脹小，則雙金屬片向下彎曲，使觸點(diǎn)分離，從而切斷電源，停止加熱．溫度降低后，雙金屬片恢復(fù)原狀，重新接通電路加熱，這樣循環(huán)進(jìn)行，起到自動(dòng)控制溫度的作用．第7頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月溫度傳感器的應(yīng)用-------電飯鍋1、感溫鐵氧體的特點(diǎn)：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，但是溫度上升到約103℃時(shí)，就失去了鐵磁性，不能被磁體吸引了。注意：這個(gè)溫度在物理學(xué)中稱為該材料的“居里溫度”或“居里點(diǎn)”。思考：取一塊電飯鍋用的感溫鐵氧體，使它與一小塊的永磁體吸在一起，用功率較大的電烙鐵給鐵氧體加熱，經(jīng)過一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：當(dāng)用電烙鐵給鐵氧體加熱時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間，鐵氧體就會(huì)失去磁性。第8頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、電飯鍋的原理手動(dòng)開關(guān)接線螺絲觸點(diǎn)永磁鐵電熱板內(nèi)膽底轉(zhuǎn)軸感溫鐵氧體思考與討論：（1）開始煮飯時(shí)為什么要壓下開關(guān)按鈕？手松開后這個(gè)按鈕是否會(huì)恢復(fù)到圖示的狀態(tài)？為什么？第9頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月開始煮飯時(shí)，用手壓下開關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開后，按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)。（2）煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)是否會(huì)大致保持一定的溫度？為什么？水沸騰后，鍋內(nèi)大致保持100℃不變。（3）飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)有什么變化？這時(shí)電飯鍋會(huì)自動(dòng)地發(fā)生哪些動(dòng)作？飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當(dāng)溫度升至“居里點(diǎn)103℃”時(shí)，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點(diǎn)分離，切斷電源，從而停止加熱．第10頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動(dòng)斷電？如果用電飯鍋燒水，水沸騰后，鍋內(nèi)保持100℃不變，溫度低于“居里點(diǎn)103℃”，電飯鍋不能自動(dòng)斷電。只有水燒干后，溫度升高到103℃才能自動(dòng)斷電。第11頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光傳感器的應(yīng)用火災(zāi)報(bào)警器1、結(jié)構(gòu)圖2、工作原理：在沒有發(fā)生火災(zāi)時(shí)，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，產(chǎn)生大量煙霧，煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對(duì)光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小。與傳感器連接的電路檢測(cè)出這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào)。第12頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作