20xx粵教版高中物理選修（3-2）3-1-2《認(rèn)識(shí)傳感器》(文件)
【正文】 阻的阻值大小與溫度的高低有關(guān)． 溫度變化，阻值有明顯變化． ( 2) 作用：熱敏電阻可以將溫度的高低這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)電學(xué)量． ( 3) 分類：熱敏電阻一般用人工合成的新型陶瓷材料制成．半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能對(duì)溫度的變化很敏感，熱 敏電阻所用材料根據(jù)其溫度特性可分為三類：正溫度系數(shù)熱敏電阻、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻和臨界溫度熱敏電阻． 正溫度系數(shù)的熱敏材料 ( P TC ) ，它的電阻隨溫度上升而增加． 負(fù)溫度系數(shù)的熱敏材料 ( NTC ) ，它的電阻隨溫度的上升而下降． 臨界溫度系數(shù)的熱敏材料 ( CTC ) ，它的電阻在很小的溫度范圍( 臨界 ) 內(nèi)急劇下降． ( 4) 熱敏電阻的用途 熱敏電阻器的用途十分廣泛，主要應(yīng)用于： ① 利用電阻 — 溫度特性來測(cè)量溫度，控制溫度和元件、器件、電路的溫度補(bǔ)償； ② 利用非線性特性完成穩(wěn)壓、限幅、開關(guān)、過流保護(hù)的作用； ③ 利用不同媒質(zhì)熱耗散特性 的差異測(cè)量流量、流速、液面、熱導(dǎo)、真空度等； ④ 利用熱慣性作為時(shí)間延遲器． 金屬熱電阻 有些金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，這樣的電阻也可以做成傳感器，稱為熱電阻． 金屬電阻隨溫度的升高而增加． 金屬熱電阻也是將溫度的高低這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量． 熱敏電阻和金屬熱電阻的比較 熱敏電阻 金屬熱電阻 特點(diǎn) 電阻率隨溫度改變 而改變 電阻率隨溫度升高 而增大 制作材料 半導(dǎo)體材料，氧化錳等金屬氧化物 金屬鉑 優(yōu)點(diǎn) 靈敏度好 化學(xué)穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大 作用 將溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué) 量 【典例 1 】 關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說法中正確的是 ( ) ． A ．非電學(xué)量 → 敏感元件 → 轉(zhuǎn)換電路 → 電學(xué)量 → 轉(zhuǎn)換元件 B ．電學(xué)量 → 敏感元件 → 轉(zhuǎn)換電路 → 轉(zhuǎn)換元件 → 非電學(xué)量 C ．非電學(xué)量 → 敏感元件 → 轉(zhuǎn)換元件 → 轉(zhuǎn)換電路 → 電學(xué)量 D ．非電學(xué)量 → 轉(zhuǎn)換電路 → 轉(zhuǎn)換元件 → 敏感元件 → 電學(xué)量 傳感器的概念 解析 傳感器工作的一般流程為：非電學(xué)量 敏感元件 , 轉(zhuǎn)換元件 , 轉(zhuǎn)換電路 , 電學(xué)量，因此A 、 B 、 D 錯(cuò)， C 對(duì)． 答案 C 【變式 1 】 ( 雙選 ) 傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，其工作過程可能是 ( ) ． A ．將力學(xué)量 ( 如形變量 ) 轉(zhuǎn)變成電學(xué)量 B ．將熱學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量 C ．將電學(xué)量轉(zhuǎn)變成光學(xué)量 D ．將電學(xué)量轉(zhuǎn)變成力學(xué)量 解析 傳感器是指能將力、熱、光、聲等非電學(xué)量，按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量的一類元件，故 A 、 B 選項(xiàng)正確． 答案 AB 【典例 2 】 如 圖 3 1 、 2 6 所示， R R2為定值電阻， L 為小燈泡， R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí) ( ) ． A ．電壓表的示數(shù)減小 B ． R2中電流減小 C ．小燈泡的功率增大 D ．電路的路端電壓增大 思路點(diǎn)撥 當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)，光敏電阻阻值發(fā)生變化，然后根據(jù)直流電路的動(dòng)態(tài)分析方法進(jìn)行判斷． 光敏電阻的特性 圖 3 26 解析 光的強(qiáng)度是被測(cè)量，光敏電阻 R3為光敏感元件，同時(shí)也是轉(zhuǎn)換器件．當(dāng)光強(qiáng)度增大時(shí)， R3阻值減小，外電路電阻隨R3的減小而減小， R1兩端電壓因干路電流增大而增大，同時(shí)內(nèi)電壓增大，故電路路端電壓減小，而電壓表的示數(shù)增大， A 、 D項(xiàng)錯(cuò)誤．由路端電壓減小，而 R1兩端電壓增大，可知 R2兩
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