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(共15张PPT)
5.2 常见传感器的工作原理及应用
一、光敏电阻
有一些物质，例如硫化镉，电阻率与所受光照的强度有关。把硫化镉涂敷在绝缘板上，在其表面再用银浆涂敷两个互不相连的梳状电极，这样就制成了一个光敏电阻。当硫化镉表面受到的光照强度不同时，两个电极间的电阻也不一样。光敏电阻是光电传感器中常见的光敏元件。
将光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。
有光照时，电阻阻值较小，无光照时，电阻阻值较大。
（天黑请闭眼）
例1.[2021·长沙期末] 某学校新装了一批节能路灯如图甲所示,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变.如图乙为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,R1为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小).当随着傍晚到来光照逐渐减弱时,下列判断正确的是 (　 )
A.A灯变亮,B灯变暗
B.电源的效率变大
C.电源内阻消耗的功率变大
D.R1上电流的变化量等于R0上电流变化量
B
二、热敏电阻与金属热电阻
金属导体：电阻随温度升高而增大；
半导体材料：电阻随温度升高而减小；
金属热电阻化学稳定性好，测温范围较大，但灵敏度较差；热敏电阻灵敏度高。
将温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
例2.[2021·浙江余姚中学月考] 新冠肺炎疫情期间,额温枪被大量应用于排查高温患者.额温枪的原理是通过传感器接收红外线得出感应温度数据.某同学在实验室中用如图甲所示的电路验证额温枪测量温度的准确性.已知电源电动势E=1.5 V,内阻忽略不计,R0=15 Ω,热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙所示,
(2)闭合开关后,发现电压表示数为0.45 V,则热敏电阻感应的温度为　　　　℃
(保留1位小数).
40.0
(1)热敏电阻感应的温度越高,电压表示数　　　　(选填“越大”或“越小”).
越大
三、电阻应变片
金属导体在外力作用下发生机械形变（伸长或缩短）时，其电阻随着它所受机械形变的变化而发生变化的现象，称为金属的电阻应变效应。金属电阻应变片就是利用这一原理制成的。
除了金属电阻应变片外，常用的电阻应变片还有半导体电阻应变片，它的工作原理是基于半导体材料的压阻效应。
电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量。
应用：电子秤，地磅等
地磅
隔离膜压力传感器
陶瓷压力传感器
电子秤
例3.如图所示是智能称重地磅,它使用方便快捷、计量精度高、反应速度灵敏、移动方便,这种地磅安装了应变式力传感器,下列关于应变式力传感器的说法不正确的是 (　 )
A.应变片常用半导体材料制成
B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大;反之,变小
C.传感器输出的是应变片上的电压
D.外力越大,输出的电压差值也越大
C
四、电容式传感器
电容式位移传感器
电介质板
电容器极板
被测物体
如图，当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化。用什么方法可以检测电容的变化？
电容式位移传感器能够把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量
例4.传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电荷量等)的一种元件.如图中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器,下列说法正确的是(　 )
A.图甲中两极间的电荷量不变,若电压减小,可判断出h变小
B.图乙中两极间的电荷量不变,若电压增大,可判断出θ变小
C.图丙中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则x变小
D.图丁中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则F变大
D
五、磁传感器——霍尔元件
将磁感应强度转换为电压这个电学量。
六、课堂小结
传感器名称 输入的物理量 输出的物理量
光敏电阻
光照强度
电阻
电阻
电阻
电容
电感
电阻
电压
磁感应强度
温度
位移
位移
压力
温度
热敏电阻
金属热电阻
电容式位移传感器
电感式位移传感器
电阻应变片
霍尔元件
我们一直努力，
世界会一直美好

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