20xx教科版高中物理選修3-2第3章第1、2節(jié)傳感器溫度傳感器和光傳感器-文庫吧資料
2024-12-15 22:14本頁面
【正文】 路的 通斷． 2．熱敏電阻：用 半導體 材料制成．按熱敏電阻阻值隨溫度變化的規(guī)律，熱敏電阻可分為正溫度系數(shù)的熱敏電阻和負溫度系數(shù)的熱敏電阻． (1)正溫度系數(shù)的熱敏電阻隨溫度升高電阻 增大． (2)負溫度系數(shù)的熱敏電阻 (如氧化錳熱敏電阻 )隨溫度升高電阻 減?。? 3．金屬熱電阻：金屬的電阻率隨溫度 升 高 而增大，利用這一特性，金屬絲也可以制作成 溫度 傳感器，稱為熱電阻． 4．熱敏電阻和金屬熱電阻都能夠把 溫度 這個熱學量轉(zhuǎn)換為 電阻 這個電學量．金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性好，測溫范圍大，但靈敏度較差． 四、光傳感器 1．原理：有些金屬或半導體材料在電路中受到光照時，產(chǎn)生 電流 或 電壓 ，實現(xiàn) 光 信號向 電 信號的轉(zhuǎn)化． 2．應用： (1)自動門和公共場所的非觸摸式自動水龍頭利用了 紅外光 傳感器． (2)在環(huán)境監(jiān)測、火災報警等裝置中通常利用 光電式煙塵濃度計 工作． (3)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸?shù)刃袠I(yè)中較多地采用 光電式轉(zhuǎn)速表 進行轉(zhuǎn)數(shù)的測量 ． 一、對傳感器的認識 例 1 如圖 4 是一種測定油箱油量多少或變化多少的裝置． 圖 4 其中電源電壓保持不變， R 是滑動變阻器，它的金屬滑片是金屬桿的一端． (1)若把一只電壓表接在 c、 d 之間，當油箱中油量減少時，電壓表的示數(shù)將 ________(選填 “ 增大 ” 或 “ 減小 ”) ． (2)將電壓表接在 b、 c 之間，當油量減少時，電壓表的示數(shù)將 ________(選填 “ 增大 ” 或 “ 減小 ”) ． 解析 (1)由題圖可知當油箱內(nèi)液面高度變化時， R 的金屬滑片將會移動，從而引起 R 兩端電壓的變化．當油量減少時， R 的數(shù)值會增大，電路 中的電流會減小， c、 d 間的電壓會減?。敯央妷罕斫釉?c、 d 兩點間，電壓表示數(shù)減小時，表示油量在減少． (2)把電壓表接在 b、 c 之間，油量增加時， R 減小，電壓表的示數(shù)減?。挥土繙p少時， R 增大，電壓表的示數(shù)增大． 答案 (1)減小 (2)增大 二、對熱敏電阻的認識及應用 例 2 一熱敏電阻在溫度為 80 ℃ 時阻值很大，當溫度達到 100 ℃ 時阻值就很小，今用一電阻絲給水加熱，并配以熱敏電阻以保持水溫在 80 ℃ 到 100 ℃ 之間，可將電阻絲與熱敏電阻并聯(lián)，一并放入水中，如圖 5 所示，圖中 R1為熱敏電阻， R2為電阻絲，請 簡述其工作原理． 圖 5 解析 開始水溫較低時， R1 阻值較大，電阻絲 R2 對水進行加熱；當水溫達到 100 ℃ 左右時， R1阻值變得很小， R2被短路，將停止加熱；當溫度降低到 80 ℃ 時， R1阻值又變得很大， R2又開始加熱，這樣就可達到保溫的效果． 答案 見解析 三、對光傳感器的認識及應用 例 3 如圖 6 所示為光電式煙塵濃度計的原理圖，試說明其工作原理． 圖 6 解析 光源 1發(fā)出的光線經(jīng)半透半反鏡 3，分成兩束強度相等的光線．一束光線直接到達光電轉(zhuǎn)換電路 7上，產(chǎn)生作為被測煙塵濃度的參比信號．另一束光線經(jīng)反射鏡 4穿過被測煙塵 5到達光電轉(zhuǎn)換電路 6 上，其中一部分光線被煙塵吸收或因散射而衰減，煙塵濃度越高，光線的衰減量越大，到達光電轉(zhuǎn)換電路 6 的光就越弱．兩路光線分別轉(zhuǎn)換成電壓信號 U U2，如果 U1＝ U2，說明被測的光路上沒有煙塵；相
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