【物理】6[1].3《传感器的应用(二)》课件(新人教选修3-2).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,6.3,传感器的应用（二）,温度传感器的应用,-,电饭锅,1,、,感温铁氧体的特点：,常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约,103,时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。注意：这个温度在物理学中称为 该材料的,“,居里温度,”,或,“,居里点,”,。,思考：,取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一小块的永磁体吸在一起，用功率较大的电烙铁给铁氧体加热，经过一段时间后会发生什么现象？,现象：当用电烙铁给铁氧体加热时，经过一段时间，铁氧体就会失去磁性,两者分离。,2,、电饭锅的原理,手动开关,接线螺丝,触点,永磁铁,电热板,内胆底,转轴,感温铁氧体,思考与讨论：,（,1,）开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个,按钮是否会恢复到图示的状态？为什么？,开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。,（,2,）煮饭时水沸腾后锅内是否会大致保持一定的温度？,为什么？,水沸腾后，锅内大致保持,100,不变。,（,3,）饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变,化？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？,饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至,“,居里点,103,”,时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热,（,4,）如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？,不能，因为一般情况下沸水只能达到,100,温度传感器的应用,-,测温仪,阅读教材，思考并回答下列问题：,（,1,）温度传感器测温仪有何优点？,可以远距离读取温度的数值因为温度信号变成电信号后可以远距离传输,（,2,）常见的测温元件有哪些？,热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等,热电偶：将两种不同材料的导体或半导体,A,和,B,焊接起来，构成一个闭合回路，当导体,A,和,B,的两个焊接点,1,和,2,之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一定大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的光传感器的应用,1,、机械鼠标器的主要构造图,应用一、鼠标器,红外发射管（,LED,）,红外接收管,滚轴,码盘,滚球,工作原理：当鼠标在左面上滚动时，滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动，红外接收管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号。计算机分别统计,X,、,y,两个方向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。,应用二、火灾报警器,1,、结构图,2,、工作原理：,在没有发生火灾时，光电三极管收不到,LED,发出,的光，呈现高电阻状态。当发生火灾时，产生大量烟雾，烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。,小 结,1,、,温度,传感器的应用,（,1,）,电饭锅,（,2,）,测温仪,2,、,光,传感器的应用,（,1,）,鼠标器,（,2,）,火灾报警器,温度传感器的应用,例,1.,如图甲为在温度为,10,左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻,R,1,=,20,k,，,R,2,=,10,k,，,R,3,=,40,k,，,R,t,为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示当,a,、,b,端电压,U,ab,0,时，电压鉴别器使,S,断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在,解：设电路两端电压为为,U,，当,U,ab,=0,时，,有,解得,R,t,=,20,k,由图乙可知，当,R,t,20,k,时，,t=,35,光传感器的应用,例,2,、如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图。,A,为光源，,B,为光电接收器，,A,、,B,均固定在车身上，,C,为小车的车轮，,D,为与,C,同轴相连的齿轮。车轮转动时，,A,发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被,B,接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内脉冲数为,n,，累计脉冲数为,N,，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和数据,是,，小车速度的表,达式为,v,=,；行程的表达式为,=,。,光束原来是连续的，是转动的齿轮使光束变为脉冲，因此脉冲情况必定与齿轮（或车轮）的转动有关，也就与速度和行程有关。,根据速度的意义和车正常行驶的情况，应有,v=2R f,，其中,R,为车轮的半径，,f,为单位时间内车轮转过的圈数；若车轮,齿数为,P,，则转一圈应有,P,个脉冲被,B,接收到，因此有 代入上式，,有,同样，根据行程的意义，应有，其中,f,为整个行程中车轮,转过的圈数；而 ，所以,可见，还必须测量的物理量和数据是车轮的半径,R,和齿轮齿数,P,，速度和行程的表达式如上面两式所示。,例,2,、如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图。,A,为光源，,B,为光电接收器，,A,、,B,均固定在车身上，,C,为小车的车轮，,D,为与,C,同轴相连的齿轮。车轮转动时，,A,发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被,B,接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内脉冲数为,n,，累计脉冲数为,N,，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和数据,是,，小车速度的表,达式为,v,=,；行程的表达式为,=,。,车轮的半径,R,和齿轮,数,P,