高中物理63 傳感器的應(yīng)用（二）課件人教版選修3-2

1、6.3 傳感器的應(yīng)用（二）,,一、溫度傳感器的應(yīng)用-------電飯鍋,1、感溫鐵氧體的特點(diǎn)：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，但是溫度上升到約1030C時(shí)，就失去了鐵磁性，不能被磁體吸引了。注意：這個(gè)溫度在物理學(xué)中稱為該材料的“居里溫度”或“居里點(diǎn)”。,思考：,溫度升高到一定數(shù)值時(shí)，感溫鐵氧體的磁性消失， 感溫鐵氧體與磁鐵分離。,取一塊電飯鍋用的感溫鐵氧體，使它與一塊小的永磁吸在一起。用功率較大的電烙鐵給鐵氧體加熱，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后

2、會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象,2、電飯鍋的原理,（1）開(kāi)始煮飯時(shí)，用手壓下開(kāi)關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開(kāi)后，按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)。（2）水沸騰后，鍋內(nèi)大致保持100℃不變。（3）飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當(dāng)溫度升至“居里點(diǎn)103℃”時(shí)，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開(kāi)，觸點(diǎn)分離，切斷電源，從而停止加熱．（4）如果用電飯鍋燒水，水沸騰后，鍋內(nèi)保持100℃不變，溫度低于“居里點(diǎn)103℃”，電飯鍋不能自動(dòng)斷電。只有

3、水燒干后，溫度升高到103℃才能自動(dòng)斷電。,二、溫度傳感器的應(yīng)用-------測(cè)溫儀,閱讀教材，思考并回答下列問(wèn)題：（1）溫度傳感器測(cè)溫儀有何優(yōu)點(diǎn)？ 可以遠(yuǎn)距離讀取溫度的數(shù)值．因?yàn)闇囟刃盘?hào)變成電信號(hào)后可以遠(yuǎn)距離傳輸．（2）常見(jiàn)的測(cè)溫元件有哪些？ 熱敏電阻、金屬熱電阻、熱電偶及紅外線敏感元件等．,熱電偶：將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)焊接點(diǎn)1和2之間存在

4、溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一定大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。,三、光傳感器的應(yīng)用——鼠標(biāo)器,1、機(jī)械鼠標(biāo)器的主要構(gòu)造圖,2、工作原理：當(dāng)鼠標(biāo)在桌面上滾動(dòng)時(shí)，滾球的運(yùn)動(dòng)通過(guò)滾軸帶動(dòng)兩個(gè)碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)，紅外接收管就收到斷續(xù)的紅外線脈沖，輸出相應(yīng)的電脈沖信號(hào)。計(jì)算機(jī)分別統(tǒng)計(jì)X、y兩個(gè)方向的脈沖信號(hào)，處理后就使屏幕上的光標(biāo)產(chǎn)生相應(yīng)的位移。,滾球、滾軸與碼盤、紅外發(fā)射管與紅外接收管,斷續(xù)的光脈沖轉(zhuǎn)

5、換成電壓脈沖,三、光傳感器的應(yīng)用——火災(zāi)報(bào)警器,1、結(jié)構(gòu)圖,2、工作原理：在沒(méi)有發(fā)生火災(zāi)時(shí)，光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，產(chǎn)生大量煙霧，煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對(duì)光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小。與傳感器連接的電路檢測(cè)出這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào)。,小 結(jié),1、溫度傳感器 的應(yīng)用,,（1）電飯鍋,（2）測(cè)溫儀,2、光傳感器 的應(yīng)用,,（1）鼠標(biāo)器,（2）火災(zāi)報(bào)警器

6、,溫度傳感器的應(yīng)用,【例1】如圖甲為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖，箱內(nèi)的電阻R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 kΩ，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示．當(dāng) a、b端電壓 Uab0時(shí)，電壓鑒別器使 S斷開(kāi)，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在_________℃．,35,解：設(shè)電路兩端電壓為為U，當(dāng)Uab=0時(shí)， 有解得Rt=20 kΩ由圖乙可知，當(dāng)Rt=20 kΩ時(shí)，t=35

7、℃．,,光傳感器的應(yīng)用,【例2】如圖所示為一實(shí)驗(yàn)小車中利用光電脈沖測(cè)量車速和行程的裝置示意圖。A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光束通過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào)，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電子電路記錄和顯示。若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間內(nèi)脈沖數(shù)為n，累計(jì)脈沖數(shù)為N，則要測(cè)出小車的速度和行程還必須測(cè)量的物理量和數(shù)據(jù)是

8、 ，小車速度的表達(dá)式為v= ；行程的表達(dá)式為= 。,車輪的半徑R和齒輪P,,,光束原來(lái)是連續(xù)的，是轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪使光束變?yōu)槊}沖，因此脈沖情況必定與齒輪（或車輪）的轉(zhuǎn)動(dòng)有關(guān)，也就與速度和行程有關(guān)。 根據(jù)速度的意義和車正常行駛的情況，應(yīng)有v=2πR f，其中R為車輪的半徑，f為單位時(shí)間內(nèi)車輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)；若車輪的齒數(shù)為P，則轉(zhuǎn)一圈應(yīng)有P個(gè)脈沖被B接收到，因