高中物理选修3课件-6-3传感器的应用(二)

高中物理选修3课件-6-3传感器的应用(二)

第3节传感器的应用（二） 问题提出:电饭锅烧饭饭熟后会自动断开？而烧水时却不能自动断开为什么呢？回顾在家煮饭的过程？一、温度传感器的应用——电饭锅 阅读：P651、电饭锅中温度传感器的主要元件是什么？2、感温铁氧体的组成物质是什么？3、感温铁氧体有何特点？4、什么是“居里点”？ 电饭锅的构造 如图所示是电饭煲的电路图，Ｓ１是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点（103℃）时会自动断开，Ｓ２是一个自动温控开关，当温度低于约70℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是保温状态时的指示灯，限流电阻Ｒ１＝Ｒ２＝500Ω，加热电阻丝Ｒ３＝50Ω，两灯电阻不计．（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热和保温过程）．（2）简要回答，如果不闭合开关Ｓ１，电饭煲能将饭煮熟吗?（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比． 资料：2003年的那个春天，一头恶魔冲进中华大地，一夜之间，国人无不谈SARS色变．但在全国人民的共同努力下，终于将这头恶魔降服，并彻底消灭，在抗击SARS的过程中，许多公共场合都使用了非接触式红外测温仪．明达中学在防治“非典”工作中对学校实施严格的防控管理，每天早上6点至7点对进校师生进行身体检查，确保师生人身安全和健康。图为校医为学生测量体温。 二、温度传感器的应用——测温仪非接触式红外测温仪．由于物体的温度不同，发射红外线的情况也不同，因此利用红外线敏感元件可以实现无接触测温． 热电偶:T1T2T1≠T2mA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的两个执着点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个大小的电流,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。 用温度传感器可以把温度转换为电信号。测温元件可以是热敏电阻、金属热电阻、热电偶、红外线敏感元件等。电信号可以远距离输送，因而温度传感器可以远距离读取温度。 将微机辅助实验系统所配的温度传感器与计算机连接，可以实现数据采集、处理、画图的智能化功能。温度传感器的应用——测温仪传感器应用实例 在工农业生产中经常用到自动控制装置，而设计自动控制装置很多情况下要用到传感器．如光电传感器，把光信号转化为电信号，然后对电信号进行放大，再将电信号输入到相应的装置，进而完成相应的自动控制。例：光控门光控门原理 计算机光驱的主要部件是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏电阻自动计数将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出来相应的信息。光敏电阻的自动计数示意图如图所示，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（)A、当有激光照射R1时，处理系统获得高电压B、当有激光照射R1时，处理系统获得低电压C、信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D、信号处理系统每获得一次高电压就计数一次信号处理系统R2R1激光 阅读p67回答1、机械式鼠标器的组成2、机械式鼠标器的工作原理 三、光传感器的应用——鼠标器鼠标中的红外接收管就是光传感器。鼠标移动时，滚球带动x、y方向两个码盘转动，红外管接收到一个个红外线脉冲。计算机分别统计x、y两个方向上的脉冲信号，就能确定鼠标的位置。传感器应用实例 阅读：P68回答以利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例，简述其工作原理许多会议室、宾馆房间的天花板上都装有火灾报警器，火灾报警器是光传感器应用的又一实例。 四、光传感器的应用——火灾报警器传感器应用实例报警器带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．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． 总结常见的光传感器：光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管 【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R1=20kΩ，R2=10kΩ，R3=40kΩ，Rt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Uab<0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当Uab>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_________℃． 【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=。