资源简介 第二章 电子控制系统信息的获取与转换课时 辨析常用传感器 传感器的应用任务一 探寻人与传感器的关联1.传感器的含义传感器是将________转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。2.传感器的组成和作用(1)组成传感器一般由____________和____________组成,而这些敏感电子元件可以模拟人的感觉器官,准确地获取外界信息。(2)作用①在电子控制系统中,传感器是必不可少的元件,是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。在电路中,通过它获取外界的信息,再转换为电信号传输给控制电路去处理。②不同的传感器可以用来收集不同的变化信息,并把它们转换为电流、电压等电信号的变化,以便于传输、处理、存储和输出。任务二 检测常见传感器1.光敏电阻(1)结构及特性光敏电阻是一种电阻性传感器,它将获取的外界光线变化的信息转换为电阻阻值变化的信号,可以用来检测光的强度。如图所示,光敏电阻由光导电膜(光电导材料硫化镉CdS构成)和电极两部分组成,顶部有一个光感应窗。当光线经光感应窗照射时,其电阻值减小。当用强光照射时,其电阻值可减小至几百欧,而在黑暗中它的电阻值可达到10 MΩ。(2)多用电表检测性能①测电阻:用多用电表电阻挡测光敏电阻两侧阻值,光照变强时,指针偏转角度变大,电阻变小;当光照变弱时,指针偏转角度变小,电阻变大。②测电压:用多用电表电压挡测光敏电阻两侧电压,光照变强时,指针偏转角度变小,电压变小;当光照变弱时,指针偏转角度变大,电压变大。2.热敏电阻(1)结构及特性如图所示,热敏电阻主要由热敏探头(芯片)、电极引线和壳体等组成。其结构形式有圆片形、薄膜形、杆形、管形、平板形、球形和垫圈形等。(2)应用主要有利用温差导致热电动势(即热电效应)制成的热电偶、利用半导体材料温度特性制成的热敏电阻、集成化温度传感器和利用液体膨胀效应制成的温度计等。(3)分类①PTC:____________热敏电阻,热敏电阻阻值随温度________而________;②NTC:____________热敏电阻,热敏电阻阻值随温度________而________。任务三 辨析传感器的类型及应用1.常用传感器的类型常用的传感器有____________、热敏传感器、磁敏传感器、____________、____________、气敏传感器、力敏传感器和位移传感器等。2.传感器的应用(1)可用于科学测量,提高检测的精确性和可靠性;(2)可减轻人们工作强度,同时作出更精确、更快捷的判断;(3)可检测那些对人体有害、人无法适应或者人无法到达的环境。3.传感器的选择在选择传感器时,应该根据测量对象、测量环境以及需求性能指标的不同而做出不同的决策分析。传感器选择的一般方法如下:依据测量对象与测量环境确定传感器的类型。传感器的选择需要分析多方面的因素之后才能确定。一方面,不同的测量对象(物理量),采用的传感器类型肯定不同。另一方面,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方式是有线还是非接触测量等。重难点1 传感器的识读常用传感器外形图及电路符号名称 结构图 符号 说明光敏传感器 负系数,光照强电阻小,光照弱电阻大热敏传感器 有NTC和PTC两种湿敏传感器 没有特别说明,一般认为是负系数磁敏传感器 有磁场时闭合,没有磁场时断开气敏传感器 气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器。气体浓度越大,阻值越小声敏传感器 将声音转化为交流电信号位移传感器 通过改变两极板间的距离或者极板间的介质,从而改变电容大小例1 下列传感器中电路符号与实物图相对应的是( )变式训练1 下列传感器中电路符号与实物图相对应的是( )重难点2 传感器的检测例2 小明同学使用指针式多用电表对如图所示的电子元器件进行检测,下列的操作及判断不恰当的是( )A.将多用电表置于R×1k挡并进行欧姆调零B.将两只表笔分别接在a和b脚,分别测量不同光照时的数值,如果越暗时,指针的偏转角度越小,则表明该元件是好的C.将两只表笔分别接在c和d脚,分别测量不同湿度时的数值,如果越干燥时,指针的偏转角度越大,则表明该元件是负特性湿敏电阻D.多用电表使用完毕后,应该把开关拨到交流最高挡或“OFF”处,并拨出表笔变式训练2 用指针式多用电表的R×1k挡测量质量正常的光敏电阻和热敏电阻值时,下列说法中正确的是( )A.测光敏电阻时,光照越强,多用电表指针偏转角度越小B.测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏转角度越小C.测负温度系数热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏转角度越小D.测正温度系数热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏转角度越大重难点3 传感器的应用传感器类型 举例 应用举例温度传感器 热敏电阻、热电偶 红外测温仪声敏传感器 动圈式话筒、电容式话筒 B超光敏传感器 光敏电阻、光电管、红外传感器 自动计数气体传感器 电化学气体传感器、固体电解质气体传感器 酒精浓度测试仪压力传感器 压阻式压力传感器、电容式压力传感器 体重秤湿度传感器 电阻式湿度传感器、电容式湿度传感器 湿度计例3 有种汽车雨刮器在雨下得较大时刮水的频率就较高,而在雨下得较小时刮水频率度就稍低些。这是因为装了雨量感应器。其发射部分中有一个发光二极管,它发出一束锥形光线,这束光穿过前挡风玻璃。当挡风玻璃上没有雨水、处于干燥状态的时候,几乎所有的光都会反射到一个传感器上,当下雨的时候,挡风玻璃上会存有雨水,一部分光线就会发生漫反射、折射等偏离,从而检测到了雨水的存在。这里的传感器最可能是下面中的( )变式训练3 电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置。由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素,当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化,从而又可推出另一个物理量的变化。如图所示为四种电容式传感器的示意图,关于这四个传感器的作用下列说法中不正确的是( )A.图a中的传感器可以用来测量角度B.图b中的传感器可以用来测量液面的高度C.图c中的传感器可以用来测量压力D.图d中的传感器可以用来测量速度1.下列电子元器件的实物图和名称不一致的是( )2.下列电子元器件不属于传感器的是( )3.下列曲线能够反映光敏电阻特性的是( )4.下列电子元件,引脚未处理前长短一致的有( )5.如图所示是用指针式多用电表检测热敏电阻特性的实验装置示意图。下列有关该实验的叙述中合理的是( )A.为了准确测量温度,应将温度计紧贴烧杯壁悬挂B.测量热敏电阻在不同温度下的阻值时,一定要将热敏电阻Rt和固定电阻R2断开C.为了提高实验效果,需选择合适阻值的固定电阻R2D.测量热敏电阻Rt两端的电压时,多用电表的红笔接测量点b、黑笔接测量点a6.如图所示是干簧管的外形和内部结构,以下说法不正确的是( )A.电子控制系统中,干簧管是获取外部信息的一种途径B.干簧管是一种磁敏传感器,当有磁铁靠近时,干簧管处于“断开”状态C.干簧管能把磁场信号转换为电流信号D.干簧管的两个电极没有正负之分7.如图所示是利用光敏电阻传感器设计的自动计数器,图a是实物图,图b是其电路原理图,下列有关说法不正确的是( )A.当激光照射到Rg上时,其电阻值将变小B.传送带上没有物品时,计数器将停止计数C.Rg上无光照时,三极管V处于截止状态D.三极管V每导通一次,计数结果加1课时 辨析常用传感器 传感器的应用任务清单与知识构建任务一1.非电量2.(1)敏感元件 输出部分任务二2.(3)①正温度系数 升高 增大 ②负温度系数 升高 减小任务三1.光敏传感器 声敏传感器 湿敏传感器案例导学厘清重难点例1 B [A项,电路符号为热敏传感器,实物图为光敏传感器;B项,电路符号和实物图都为湿敏传感器;C项,电路符号为气敏传感器,实物图为干簧管(磁敏传感器);D项,电路符号为光敏传感器,实物图为热敏传感器。]变式训练1 A [A项,电路符号和实物图都为电容式位移传感器;B项,电路符号为声敏传感器,实物图为力敏传感器;C项,电路符号为可变电阻或力敏传感器,实物图为干簧管(磁敏传感器);D项,电路符号为干簧管(磁敏传感器),实物图为热敏传感器。]例2 C [越干燥说明湿度变小,指针的偏转角度越大说明电阻变小,说明湿度和阻值是正相关。]变式训练2 B [本题主要考查光敏传感器和热敏传感器的特性以及用多用电表测电阻。测光敏电阻时,光照越强,阻值越小;测负温度系数热敏电阻时,阻值随温度的升高而减小;测正温度系数热敏电阻时,阻值随温度的升高而增大。多用电表测电阻时,阻值越大,指针偏转角度越小;阻值越小,指针偏转角度越大。]例3 C [由工作原理描述可知,需要传感器感应光线,C项为光敏电阻。]变式训练3 D [D项可以用来测位移。]随堂达标检测1.A [NTC为负温度系数热敏电阻。]2.D [A项为光敏传感器;B项为湿敏传感器;C项为气敏传感器;D项为电容器,不属于传感器。]3.B [光敏电阻是负特性非线性变化。]4.C [引脚长短一致说明无极性,只有第一个有极性。]5.C [R2与热敏电阻分压,若R2太大或太小,测得电压变化范围小。]6.B [干簧管属于常开型,当磁铁靠近时,触点闭合,处于闭合状态。]7.C [Rg上无光照时,其电阻变大,V导通,计数器工作。](共59张PPT)课时 辨析常用传感器 传感器的应用第二章 电子控制系统信息的获取与转换目 录CONTENTS任务清单与知识构建01案例导学厘清重难点02随堂达标检测03课时分层训练04任务清单与知识构建1任务一 探寻人与传感器的关联1.传感器的含义传感器是将________转换为与之有确定对应关系的电量输出的一种装置。2.传感器的组成和作用(1)组成传感器一般由__________和__________组成,而这些敏感电子元件可以模拟人的感觉器官,准确地获取外界信息。非电量敏感元件输出部分(2)作用①在电子控制系统中,传感器是必不可少的元件,是电子控制系统获取外部信息的唯一途径。在电路中,通过它获取外界的信息,再转换为电信号传输给控制电路去处理。②不同的传感器可以用来收集不同的变化信息,并把它们转换为电流、电压等电信号的变化,以便于传输、处理、存储和输出。任务二 检测常见传感器1.光敏电阻(1)结构及特性光敏电阻是一种电阻性传感器,它将获取的外界光线变化的信息转换为电阻阻值变化的信号,可以用来检测光的强度。如图所示,光敏电阻由光导电膜(光电导材料硫化镉CdS构成)和电极两部分组成,顶部有一个光感应窗。当光线经光感应窗照射时,其电阻值减小。当用强光照射时,其电阻值可减小至几百欧,而在黑暗中它的电阻值可达到10 MΩ。(2)多用电表检测性能①测电阻:用多用电表电阻挡测光敏电阻两侧阻值,光照变强时,指针偏转角度变大,电阻变小;当光照变弱时,指针偏转角度变小,电阻变大。②测电压:用多用电表电压挡测光敏电阻两侧电压,光照变强时,指针偏转角度变小,电压变小;当光照变弱时,指针偏转角度变大,电压变大。2.热敏电阻(1)结构及特性如图所示,热敏电阻主要由热敏探头(芯片)、电极引线和壳体等组成。其结构形式有圆片形、薄膜形、杆形、管形、平板形、球形和垫圈形等。(2)应用主要有利用温差导致热电动势(即热电效应)制成的热电偶、利用半导体材料温度特性制成的热敏电阻、集成化温度传感器和利用液体膨胀效应制成的温度计等。(3)分类①PTC:____________热敏电阻,热敏电阻阻值随温度______而______;②NTC:____________热敏电阻,热敏电阻阻值随温度______而______。正温度系数升高增大负温度系数升高减小任务三 辨析传感器的类型及应用1.常用传感器的类型常用的传感器有____________、热敏传感器、磁敏传感器、____________、____________、气敏传感器、力敏传感器和位移传感器等。2.传感器的应用(1)可用于科学测量,提高检测的精确性和可靠性;(2)可减轻人们工作强度,同时作出更精确、更快捷的判断;(3)可检测那些对人体有害、人无法适应或者人无法到达的环境。光敏传感器声敏传感器湿敏传感器3.传感器的选择在选择传感器时,应该根据测量对象、测量环境以及需求性能指标的不同而做出不同的决策分析。传感器选择的一般方法如下:依据测量对象与测量环境确定传感器的类型。传感器的选择需要分析多方面的因素之后才能确定。一方面,不同的测量对象(物理量),采用的传感器类型肯定不同。另一方面,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方式是有线还是非接触测量等。案例导学厘清重难点2重难点1 传感器的识读常用传感器外形图及电路符号例1 下列传感器中电路符号与实物图相对应的是( )解析 A项,电路符号为热敏传感器,实物图为光敏传感器;B项,电路符号和实物图都为湿敏传感器;C项,电路符号为气敏传感器,实物图为干簧管(磁敏传感器);D项,电路符号为光敏传感器,实物图为热敏传感器。B变式训练1 下列传感器中电路符号与实物图相对应的是( )解析 A项,电路符号和实物图都为电容式位移传感器;B项,电路符号为声敏传感器,实物图为力敏传感器;C项,电路符号为可变电阻或力敏传感器,实物图为干簧管(磁敏传感器);D项,电路符号为干簧管(磁敏传感器),实物图为热敏传感器。A解析 越干燥说明湿度变小,指针的偏转角度越大说明电阻变小,说明湿度和阻值是正相关。C变式训练2 用指针式多用电表的R×1k挡测量质量正常的光敏电阻和热敏电阻值时,下列说法中正确的是( )A.测光敏电阻时,光照越强,多用电表指针偏转角度越小B.测光敏电阻时,光照越弱,多用电表指针偏转角度越小C.测负温度系数热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏转角度越小D.测正温度系数热敏电阻时,温度越高,多用电表指针偏转角度越大解析 本题主要考查光敏传感器和热敏传感器的特性以及用多用电表测电阻。测光敏电阻时,光照越强,阻值越小;测负温度系数热敏电阻时,阻值随温度的升高而减小;测正温度系数热敏电阻时,阻值随温度的升高而增大。多用电表测电阻时,阻值越大,指针偏转角度越小;阻值越小,指针偏转角度越大。B重难点3 传感器的应用传感器类型 举例 应用举例温度传感器 热敏电阻、热电偶 红外测温仪声敏传感器 动圈式话筒、电容式话筒 B超光敏传感器 光敏电阻、光电管、红外传感器 自动计数气体传感器 电化学气体传感器、固体电解质气体传感器 酒精浓度测试仪压力传感器 压阻式压力传感器、电容式压力传感器 体重秤湿度传感器 电阻式湿度传感器、电容式湿度传感器 湿度计例3 有种汽车雨刮器在雨下得较大时刮水的频率就较高,而在雨下得较小时刮水频率度就稍低些。这是因为装了雨量感应器。其发射部分中有一个发光二极管,它发出一束锥形光线,这束光穿过前挡风玻璃。当挡风玻璃上没有雨水、处于干燥状态的时候,几乎所有的光都会反射到一个传感器上,当下雨的时候,挡风玻璃上会存有雨水,一部分光线就会发生漫反射、折射等偏离,从而检测到了雨水的存在。这里的传感器最可能是下面中的( )解析 由工作原理描述可知,需要传感器感应光线,C项为光敏电阻。CDA.图a中的传感器可以用来测量角度B.图b中的传感器可以用来测量液面的高度C.图c中的传感器可以用来测量压力D.图d中的传感器可以用来测量速度解析 D项可以用来测位移。随堂达标检测3A解析 NTC为负温度系数热敏电阻。D解析 A项为光敏传感器;B项为湿敏传感器;C项为气敏传感器;D项为电容器,不属于传感器。3.下列曲线能够反映光敏电阻特性的是( )B解析 光敏电阻是负特性非线性变化。4.下列电子元件,引脚未处理前长短一致的有( )C解析 引脚长短一致说明无极性,只有第一个有极性。5.如图所示是用指针式多用电表检测热敏电阻特性的实验装置示意图。下列有关该实验的叙述中合理的是( )C解析 R2与热敏电阻分压,若R2太大或太小,测得电压变化范围小。A.为了准确测量温度,应将温度计紧贴烧杯壁悬挂B.测量热敏电阻在不同温度下的阻值时,一定要将热敏电阻Rt和固定电阻R2断开C.为了提高实验效果,需选择合适阻值的固定电阻R2D.测量热敏电阻Rt两端的电压时,多用电表的红笔接测量点b、黑笔接测量点aA.电子控制系统中,干簧管是获取外部信息的一种途径B.干簧管是一种磁敏传感器,当有磁铁靠近时,干簧管处于“断开”状态C.干簧管能把磁场信号转换为电流信号D.干簧管的两个电极没有正负之分B解析 干簧管属于常开型,当磁铁靠近时,触点闭合,处于闭合状态。C解析 Rg上无光照时,其电阻变大,V导通,计数器工作。4课时分层训练基础巩固篇素养提升篇1.下列符号中,表示光敏传感器的是( )A解析 A项为光敏传感器;B项为磁敏传感器;C项为热敏传感器;D项为湿敏传感器。2.下列符号中,表示热敏传感器的是( )C解析 A项为声敏传感器;B项为磁敏传感器;C项为热敏传感器;D项为湿敏传感器。3.下列符号中,表示湿敏传感器的是( )D解析 A项为声敏传感器;B项为磁敏传感器;C项为可变电阻或力敏传感器;D项为湿敏传感器。4.下列传感器中能将非电量连续变化转换成电量不连续变化的是( )D解析 干簧管附近有磁场时闭合,无磁场时断开。将变化的磁场信号转换成电流的有无。D解析 选项D中实物图是压敏电阻,电路符号是光敏电阻。D解析 选项C为可变电容器,通过旋转外部旋钮,调节电容量,与电压无关。C7.下列关于电子元器件的描述中正确的是( )B解析 A项湿敏电阻是负特性;C项为负温度系数热敏电阻;D干簧管有磁场时相当于闭合开关,无磁场时断开。D解析 D项是电容器,具有储存电荷能力。9.下列各电子元件在接入电路时需要区分引脚的是( )D解析 电解电容有极性。10.如图是一种商家扫码付款设备,将手机付款码靠近时能自动识别并完成付款。其中最可能用到的传感器是( )A.热敏传感器 B.光敏传感器C.磁敏传感器 D.湿敏传感器B解析 扫描二维码需要将光信号转换为电信号。11.如图为声控LED闪灯电路原理图,在该电路控制系统中,传感器应选择( )B解析 电路图中MIC为声敏传感器即选项B;C为气敏传感器。12.关于传感器的说法正确的是( )A.把电信号转换成其他信号的器件叫传感器B.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的C.交通警察通常使用的酒精浓度测试仪,使用的是气敏传感器D.位移传感器的作用是接收速度变化,并将其转化成电信号C解析 传感器是将其他信号转换为电信号,A、D项错;根据待检测量特点不同,传感器材料不同,B项错,位移传感器的作用是将位移信号转换为电信号,D项错。A解析 喇叭是把电信号转化成声音信号,不是传感器。14.如图所示是一种插在耳机接口处的感应器,能够为手机提供实时光照数据和推荐相机设定参数,这样用手机拍照时就像傻瓜相机一样,不用担心会拍出模糊的相片。下列关于该外接感应器的传感器应采用的是( )A.压力传感器 B.温度传感器C.光敏传感器 D.湿度传感器C解析 需要将光照信号转换为电信号。C解析 声敏传感器无法将孩子在座椅上信号转换为电信号。16.如图是一支防近视智能笔,内置先进的红外传感器,当使用者书写时头部过于接近桌面,红外感应器会感应到使用者脸部反射的红外线信号,将信号传给中央处理器,通过芯片作用,机械部件产生联动,笔尖就会自动缩回,当学生调整好坐姿,笔尖又会自动伸出,恢复正常书写功能。该控制系统中,传感器应该选择( )A.温度传感器 B.红外线传感器C.热敏传感器 D.光敏传感器B解析 题干中提示“红外感应器”感应信号,故选择红外线传感器。1.如图所示是一款耳温枪。这是一种专门用于测量鼓膜温度的温度计,它所使用的测量温度的传感器应为( )A.磁敏传感器 B.位移传感器C.红外线传感器 D.超声波传感器C解析 耳温枪是利用检测鼓膜所发出的红外线光谱来决定体温,根据黑体辐射理论,不同温度的物体所产生的红外线光谱也不同,利用可以精准到0.1 ℃的温差电堆红外线侦测器,再以微计算机转换读数而显现出来。B2.自动烘手机的工作原理一般为:当手靠近出风口,传感器检测到信号,控制电路对信号处理后控制打开加热电路继电器及吹风电路继电器,开始加热、吹风。当传感器检测的信号消失时,停止加热、吹风。以下最适合用在该控制电路的传感器是( )解析 B项为电容式位移传感器,手靠近时电容改变,即将手靠近/远离信号转换为电信号。C解析 A项为湿敏传感器,阻值随湿度大小而变化;B项为光敏传感器,阻值随光线强弱而变化;C项为电感器,具有通直流、阻交流的作用;D项为干簧管(磁敏传感器),能检测周围的磁场。D解析 D有磁场时闭合,没有磁场时断开。C5.如图所示是小明在面包板上搭建的电路原理图,用多用电表检测光敏传感器,下列说法中正确的是( )A.断开开关S,在测量点用多用电表电阻挡测量电阻时,不同光照条件下,测量结果不变B.闭合开关S,在测量点用多用电表电压挡测量电压时,红表笔接b点,黑表笔接a点C.断开开关S,在测量点用多用电表电阻挡测量电阻时,红表笔接a点,黑表笔接b点,红黑表笔的位置也可以互换D.闭合开关S,在测量点用多用电表电压挡测量电压时,用手遮住光敏传感器测得的电压比不遮时测得的电压小解析 测电阻,光照变化,电阻会变化,排除A;测电压时,红表笔接高电势,B错误;用手遮住时电压要大,D错。B解析 选项A、C、D传感器都是电阻性的,外界非电信号不同,其电阻不同,选项B产生的是交流信号,需要用到电容器,不能直接接入。A解析 由题目知温度越高,电流表读数越大,说明电阻变小,A项错;温度升高,电阻变小,导电性变好,B项对;加入适量冷水,温度下降,电阻变大,电流变小,偏转角度变小,C项对;红进黑出,D项对。C解析 燃气浓度变大,电压表示数变大,说明总电流变大,电路总电阻变小,则Rt电阻变小。C9.酒驾会造成重大危害,害人害己,如图是一种酒精检测仪,交警执法时通常使用它来检测司机是否酒驾。下列传感器中适合用于酒精检测仪的是( )A.光敏传感器 B.热敏传感器C.气敏传感器 D.湿敏传感器解析 根据酒驾检测的过程,其要求驾驶员吹气测量,故选气敏传感器。D10.如图所示是在高速公路入口收费车道前安装的测重系统,其中使用的传感器属于( )A. 热敏传感器 B. 磁敏传感器C. 超声波传感器 D. 力敏传感器解析 这是一个测重系统,故利用力敏传感器。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 课时 辨析常用传感器 传感器的应用.doc 课时 辨析常用传感器 传感器的应用.pptx