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1、2022年高三物理考前贏分30天 第28天
1.傳感器及其工作原理
(1)定義:傳感器是指這樣一類元件:它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量,并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量,或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后,就可以很方便地進(jìn)行測量、傳輸、處理和控制了。
(2)組成:傳感器一般由敏感元件和輸出部分組成,通過敏感元件獲取外界信息并轉(zhuǎn)換電壓、電流信號,通過輸出部分輸出,然后經(jīng)控制器分析處理。
(3)常見的傳感器有:光學(xué)傳感器、熱學(xué)傳感器、色標(biāo)傳感器,加速度傳感器、力
傳感器、氣敏傳感器、超聲波傳感器、磁敏傳感器等。
(4)常見傳感器元件:
2、熱敏電阻的電阻率則可以隨溫度的升高而增大或減小。
與熱敏電阻相比,金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好,測溫范圍大,但靈敏度較差。
(ΙΙΙ)電容式位移傳感器能夠把物體的位移這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電容這個電學(xué)量。
(ΙV)霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量。
2.力傳感器的應(yīng)用-電子秤
(1)電子秤有應(yīng)變片、電壓放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器微處理器和數(shù)字顯示器等器件。電阻應(yīng)變片受到力的作用時,它的電阻會發(fā)生變化,把應(yīng)變片放在合適的電路中,他能夠把物體形變這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量,因而電子秤是力傳感器的應(yīng)用。
(2)工作原理:如圖所示,彈簧鋼制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表
3、面各貼一個應(yīng)變片,在梁的自由端施力F,則梁發(fā)生彎曲,上表面拉伸,下表面壓縮, 上表面應(yīng)變片的電阻變大,下表面應(yīng)變片的電阻變小。F越大, 彎曲形變越大,應(yīng)變片的阻值變化就越大。如果讓應(yīng)變片中通過的電流保持恒定,那么上面應(yīng)變片兩端的電壓變大,下面應(yīng)變片兩端的電壓變小。傳感器把這兩個電壓的差值輸出。外力越大,輸出的電壓差值也就越大。
3.聲傳感器的應(yīng)用-話筒
(1)話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是把聲音轉(zhuǎn)換成電信號。話筒分為動圈式話筒,電容式話筒,駐極體話筒等幾種.
(2)電容式話筒:原理:是絕緣支架,薄金屬膜和固定電極形成一個電容器
4、,被直流電源充電。當(dāng)聲波使膜片振動時,電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流,于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓。
(3)駐極體話筒:它的特點(diǎn)是體積小,重量輕,價格便宜,靈敏度高。其工作原理同電容式話筒,只是其內(nèi)部感受聲波的是內(nèi)部駐極體塑料薄膜。
4.溫度傳感器的應(yīng)用-電熨斗
(1)在電熨斗中,裝有雙金屬片溫度傳感器,其作用是控制電阻的通斷,當(dāng)溫度發(fā)生變化時,雙金屬片的彎曲方向不同,從而能控制電路的通斷。
(2)電熨斗的自動控溫原理:
常溫下,上、下觸點(diǎn)是接觸的,但溫度過高時,由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同,上部金屬膨脹大,下部金屬膨脹小,則雙金屬片向下彎曲,使觸點(diǎn)分離,從而切
5、斷電源,停止加熱
溫度降低后,雙金屬片恢復(fù)原狀,重新接通電源,從而保持溫度不變。
5.溫度傳感器的應(yīng)用——電飯鍋
(1)電飯鍋中的溫度傳感器主要元件是感溫鐵氧體,它的特點(diǎn)是:常溫下具有鐵磁性,能夠被磁鐵吸引,但是上升到約103℃時,就失去了磁性,不能被磁體吸引了。這個溫度在物理學(xué)中稱為該材料的“居里溫度”或“居里點(diǎn)”。
(2)感溫鐵氧體是用氧化錳、氧化鋅和氧化鐵混合燒結(jié)而成的。
6.溫度傳感器的應(yīng)用——測溫儀
(1)溫度傳感器可以把溫度轉(zhuǎn)換成電信號,由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來。
(2)測溫儀中的測溫元件可以是熱敏電阻、金屬熱電阻、熱電偶,還可以是紅外敏感元件等。
7.光傳
6、感器的應(yīng)用——鼠標(biāo)器、火災(zāi)報警器
(1)機(jī)械式鼠標(biāo)器內(nèi)的碼盤兩側(cè)分別裝有紅外發(fā)射管和紅外接受管,兩個紅外接受管就是兩個光傳感器。
(2)有的火災(zāi)報警器是利用煙霧對光的散射來工作的,其帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時光電三極管收不到LED發(fā)出的光,呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對光有散射作用,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出這種變化,就會發(fā)出警報。
8.普通二極管和發(fā)光二極管
(1)二極管具有單向?qū)щ娦浴?
(2)發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝?,?dǎo)電時還能發(fā)光。普通的發(fā)光二極管是用磷化鎵和磷砷化鎵等半導(dǎo)體材
7、料制成,直接將電能轉(zhuǎn)化為光能。該類發(fā)光二極管的正向?qū)妷捍笥?.8v.
補(bǔ)差糾錯
唱卡拉OK用的話筒,內(nèi)有傳感器,其中有一種是動圈式的,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈,線圈處于永磁體的磁場中,當(dāng)聲波使膜片前后振動時,就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴O铝姓f法正確的是: ( )
A.該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的
B.該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的
C.膜片振動時,穿過金屬線圈的磁通量不變
D. 膜片振動時,金屬線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
解題規(guī)范
如圖所示是電飯煲的電路圖,S1是一個控溫開關(guān),手動閉合后,當(dāng)此開關(guān)溫度達(dá)到居
8、里點(diǎn)(103℃)時,會自動斷開。S2是一個自動控溫開關(guān),當(dāng)溫度低于70℃時會自動閉合;溫度高于80℃時,會自動斷開。紅燈是加熱時的指示燈,黃燈是保溫時的指示燈。分流電阻R1=R2=500Ω,加熱電阻絲R3=50Ω,兩燈電阻不計。分析電飯煲的工作原理。
考前贏分第28天 愛練才會贏
前日回顧
1圖l 、圖2 分別表示兩種電壓的波形.其中圖l 所示電壓按正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是 ( )
A.圖l 表示交流電,圖2 表示直流電
B.兩種電壓的有效值相等
C.圖1 所示電壓的瞬時值表達(dá)式為:u=311 sin100πtV
D.圖l 所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10
9、: 1 的變壓器變壓后.頻
率變?yōu)樵瓉淼?
2. 如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為20∶1,原線圈接正弦交流電,副線圈接入“220V,60W”燈泡一只,且燈泡正常發(fā)光。則
~
×
A
A.電流表的示數(shù)為A B.電源輸出功率為1200W
C.電流表的示數(shù)為A D.原線圈端電壓為11V
當(dāng)天鞏固
1.如圖所示的電路中,電源兩端的電壓恒定,L為小燈泡,R為光敏電阻,LED為發(fā)光二極管(電流越大,發(fā)出的光越強(qiáng)),且R與LED相距不變,下列說法正確的是( )
A.當(dāng)滑動觸頭P向左移動時,L消耗的功率增大
B.當(dāng)滑動觸頭P向左移動時,L消耗的功率減小
C.當(dāng)滑動觸頭P向右移動時,L消耗的功率可能不變
D.無論怎樣移動觸頭P,L消耗的功率都不變