2018-2019学年人教版选修3-2  传感器及其工作原理 学案
2018-2019学年人教版选修3-2    传感器及其工作原理  学案第1页

1 传感器及其工作原理

[学习目标  1.了解什么是传感器,感受传感技术在信息时代的作用与意义.2.知道将非电学量转化为电学量的意义.3.了解光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻和霍尔元件的性能,知道其工作原理及作用.

一、传感器及工作原理

1.传感器的定义:能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量(通常是电压、电流等电学量),或转换为电路的通断的元件.

2.非电学量转换为电学量的意义:把非电学量转换为电学量,可以方便地进行测量、传输、处理和控制.

二、光敏电阻的特点及工作原理

1.当半导体材料受到光照或者温度升高时,会有更多的电子获得能量成为自由电子,同时也形成更多的空穴,于是导电能力明显增强.

2.光敏电阻是用半导体材料(如硫化镉)制成的.它的特点是光照越强,电阻越小.它能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.

三、热敏电阻和金属热电阻的特点

1.热敏电阻:用半导体材料制成.可分为正温度系数的热敏电阻和负温度系数的热敏电阻.

(1)正温度系数的热敏电阻随温度升高电阻增大.

(2)负温度系数的热敏电阻(如氧化锰热敏电阻)随温度升高电阻减小.

2.金属热电阻:金属的电阻率随温度升高而增大,利用这一特性,金属丝也可以制作成温度传感器,称为热电阻.

四、霍尔元件的特点

1.霍尔元件在电流、电压稳定时,载流子所受电场力和洛伦兹力二力平衡.

2.霍尔电压:UH= (d为薄片的厚度, 为霍尔系数).其中UH的变化与B成正比,所以霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量.

[即学即用

1.判断下列说法的正误.

(1)传感器可以把非电学量转化为电学量.( √ )

(2)光敏电阻的阻值随光照的强弱而变化,光照越强电阻越大.( × )