1、知道什么是傳感器
2、了解傳感器的常用元件的特征
【自主學習】
一、傳感器：
傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等＿＿＿＿＿量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等＿＿＿＿量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。把非電學量轉(zhuǎn)換為電學量以后，就可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制了。
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＿＿＿＿信號，通過輸出部分輸出，然后經(jīng)控制器分析處理。
常見的傳感器有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、力
傳感器、氣敏傳感器、超聲波傳感器、磁敏傳感器等。
二、常見傳感器元件：
1、光敏電阻：光敏電阻的材料是一種半導體，無光照時，載流子極少，導電性能不好；隨著光照的增強，載流子增多，導電性能變好，光敏電阻能夠把＿＿＿＿＿
這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量。它就象人的眼睛，可以看到光線的強弱。
２、金屬熱電阻和熱敏電阻：金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而＿＿＿＿，用金屬絲可以制作＿＿＿＿傳感器，稱為＿＿＿＿＿。它能用把＿＿＿＿這個熱學量轉(zhuǎn)換為＿＿＿＿這個電學量。
熱敏電阻的電阻率則可以隨溫度的升高而＿＿＿＿或＿＿＿＿。
與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的＿＿＿＿＿好，測溫范圍＿＿＿，但＿＿＿＿較差。
３、電容式位移傳感器能夠把物體的＿＿＿＿這個力學量轉(zhuǎn)換為＿＿＿這個電學量。
４、霍爾元件能夠把＿＿＿＿＿＿這個磁學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量
【典型例題】
例一、如圖所示，將萬用表的選擇開關置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與一熱敏電阻Rt的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間。若往Rt上擦一些酒精，表針將向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移動；若用吹風機將熱風吹向電阻，表針將向＿＿＿＿（填“左”或“右”）移動。
例二、傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器。當待測壓力F作用于可動膜片電極時，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)成閉合電路，那么（ ）
A、當F向上壓膜片電極時，電容將減小
B、當F向上壓膜片電極時，電容將增大
C、若電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化
D、若電流計有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化
例三、如圖所示，有電流I流過長方體金屬塊，金屬塊寬度為d，高為b，有一磁感應強度為B的勻強磁場垂直于紙面向里，金屬塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，試問金屬塊上、下表面哪面電勢高？電勢差是多少？（此題描述的是著名的霍爾效應現(xiàn)象）
【針對訓練】
1、簡單的說，光敏電阻就是一個簡單的＿＿＿＿＿傳感器，熱敏電阻就是一個簡單的＿＿＿＿＿傳感器。
２、為解決樓道的照明，在樓道內(nèi)安裝一個傳感器與電燈控制電路的相接。當樓道內(nèi)有走動而發(fā)出聲響時，電燈即與電源接通而發(fā)光，這種傳感器為＿＿＿＿傳感器，它輸入的是＿＿＿＿信號，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后，輸出的是＿＿＿＿信號。
3、如圖所示，是一個測定液面高度的傳感器，在導線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放在導電液體中，導線芯和導電液構(gòu)成電容品的兩極，把這兩極接入外電路中的電流變化說明電容值增大時，則導電液體的深度h變化為（ ）
A、h增大
B、h減小
C、h不變
D、無法確定
4、如圖所示，R1為定值電阻，R2為熱敏電阻，L為小燈泡，當溫度降低時（ ）
A、R1兩端的電壓增大
B、電流表的示數(shù)增大
C、小燈泡的亮度變強
D、小燈泡的亮度變?nèi)?br />5、如圖所示，為一種測定角度的傳感器，當彼此絕緣的金屬板構(gòu)成的動片與定片之間的角度 發(fā)生變化時，試分析傳感器是如何將它的這種變化轉(zhuǎn)化為電學量的。
【能力訓練】
1、關于光敏電阻，下列說法正確的是（ ）
A、光敏電阻能夠把光照強弱這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量
B、硫化鎘是一種半導體材料，無光照射時，載流子極少，導電性能不好
C、硫化鎘是一種半導體材料，無光照射時，載流子較少，導電性能良好
D、半導體材料的硫化鎘，隨著光照的增強，載流子增多，導電性能變好
2、霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個量（ ）
A、把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量
B、把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量
C、把力轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量
D、把光照強弱這個光學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量
３、如圖所示是測定位移的電容式傳感器，其工作原理是哪個量的變化，造成其電容的變化（ ）
Ａ、電介質(zhì)進入極板的長度
Ｂ、兩極板間距
Ｃ、兩極板正對面積
Ｄ、極板所帶電量
４、如圖所示，Ｒ１、Ｒ２為定值電阻，Ｌ是小燈泡，Ｒ３為光敏電阻，當照射光強度增大時，（ ）
Ａ、電壓表的示數(shù)增大
Ｂ、Ｒ２中電流減小
Ｃ、小燈泡的功率增大
Ｄ、電路的路端電壓增大
5、如圖所示，Ｒ３是光敏電阻，當開關Ｓ閉合后在沒有光照射時，a、b兩點等電勢，當用光照射電阻Ｒ３時，則（ ）
Ａ、Ｒ３的電阻變小，a點電勢高于b點電勢
Ｂ、Ｒ３的電阻變小，a點電勢低于b點電勢
Ｃ、Ｒ３的電阻變小，a點電勢等于b點電勢
Ｄ、Ｒ３的電阻變大，a點電勢低于b點電勢
6、有一電學元件，溫度升高時電阻卻大幅度減小，則這種元件可能是（ ）
A、金屬導體 B、絕緣體 C、半導體 D、超導體
7、如圖是觀察電阻值隨溫度變化情況示意圖�，F(xiàn)把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴P于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是（ ）
A、如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯
B、如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯
C、如果R為熱敏電阻（用半導體材料制作），讀數(shù)變化非常明顯
D、如果R為熱敏電阻（用半導體材料制作），讀數(shù)變化不明顯
8、圖是霍爾元件的工作原理示意圖，用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對于一個霍爾元件d、k為定值，如果保持I恒定，則可以驗證UH隨B的變化情況。以下說法中正確的是（ ）
A、將永磁體的一個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，UH將變大
B、在測定地球兩極的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應保持水平
C、在測定地球赤道上的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應保持水平
D、改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，UH將發(fā)生變化
9、如圖所示寬度為d，厚度為h的金屬板放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中，當有電流I通過金屬板時，在金屬板上側(cè)面A和下側(cè)面間產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象叫霍爾效應，若金屬板內(nèi)自由電子密度為n，則產(chǎn)生的電勢差U＝＿＿＿＿＿
【學后反思】
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參考答案
典型例題：
例1、分析：若往Rt上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻Rt溫度降低，電阻值增大，所以電流減小，指針應向左偏；用吹風機將熱風吹向電阻，電阻Rt溫度升高，電阻值減小，電流增大，指針向右偏。＿左＿ ＿右＿＿
例2、分析：熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化，定值電阻和光敏電阻不隨溫度變化；光敏電阻的阻值隨光照變化而變化，定值電阻和熱敏電阻不隨之變化。 答案：AC
例3、分析：當F向上壓膜片電極時，電容器的電容將增大，電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生了變化。 答案：BC
例4、解：因為自由電荷為電子，故由左手定則可判斷電子向上偏，則上表面聚集負電荷，下表面帶多余的正電荷，故下表面電勢高，設其穩(wěn)定電壓為U。
當運動電荷所受電場力與洛倫茲力平衡時，即q =QvB
又因為導體中的電流I＝neSv＝nev?bd
故U＝
答案：下表面電勢高 電勢差為
針對訓練：
1、光電 熱電
2、聲控 聲音 電
3、A 4、C
5、角度增大，正對面積減小，電容器電容變小
能力訓練：1、ABD 2、B 3、A 4、ABC 5、A ６、C 7、C 8、ABD
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