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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、化學成分等非電學量,并能把它們按照一定的規(guī)律轉換為電壓、電流等電學量,或轉換為電路的通斷。把非電學量轉換為電學量以后,就可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制了。
(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換電壓、電流信號,通過輸出部分輸出,然后經控制器分析處理。
(3)常見的傳感器有:光學傳感器、熱學傳感器、色標傳感器,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量轉換為電容這個電學量。
(ΙV)霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉換為電壓這個電學量。
2.力傳感器的應用-電子秤
(1)電子秤有應變片、電壓放大器、模數(shù)轉換器微處理器和數(shù)字顯示器等器件。電阻應變片受到力的作用時,它的電阻會發(fā)生變化,把應變片放在合適的電路中,他能夠把物體形變這個力學量轉換為電壓這個電學量,因而電子秤是力傳感器的應用。
(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, 上表面應變片的電阻變大,下表面應變片的電阻變小。F越大, 彎曲形變越大,應變片的阻值變化就越大。如果讓應變片中通過的電流保持恒定,那么上面應變片兩端的電壓變大,下面應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.聲傳感器的應用-話筒
(1)話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是把聲音轉換成電信號。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,只是其內部感受聲波的是內部駐極體塑料薄膜。
4.溫度傳感器的應用-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,使觸點分離,從而切
5、斷電源,停止加熱
溫度降低后,雙金屬片恢復原狀,重新接通電源,從而保持溫度不變。
5.溫度傳感器的應用——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。這個溫度在物理學中稱為該材料的“居里溫度”或“居里點”。
(2)感溫鐵氧體是用氧化錳、氧化鋅和氧化鐵混合燒結而成的。
6.溫度傳感器的應用——測溫儀
(1)溫度傳感器可以把溫度轉換成電信號,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、感器的應用——鼠標器、火災報警器
(1)機械式鼠標器內的碼盤兩側分別裝有紅外發(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)有的火災報警器是利用煙霧對光的散射來工作的,其帶孔的罩子內裝有發(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)。煙霧進入罩內后對光有散射作用,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)二極管具有單向導電性。
(2)發(fā)光二極管除了具有單向導電性外,導電時還能發(fā)光。普通的發(fā)光二極管是用磷化鎵和磷砷化鎵等半導體材
7、料制成,直接將電能轉化為光能。該類發(fā)光二極管的正向導通電壓大于1.8v.
補差糾錯
唱卡拉OK用的話筒,內有傳感器,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,當聲波使膜片前后振動時,就將聲音信號轉變?yōu)殡娦盘?。下列說法正確的是: ( )
A.該傳感器是根據電流的磁效應工作的
B.該傳感器是根據電磁感應原理工作的
C.膜片振動時,穿過金屬線圈的磁通量不變
D. 膜片振動時,金屬線圈中不會產生感應電動勢
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,手動閉合后,當此開關溫度達到居
8、里點(103℃)時,會自動斷開。S2是一個自動控溫開關,當溫度低于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式為:u=311 sin100πtV
D.圖l 所示電壓經匝數(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),且R與LED相距不變,下列說法正確的是( )
A.當滑動觸頭P向左移動時,L消耗的功率增大
B.當滑動觸頭P向左移動時,L消耗的功率減小
C.當滑動觸頭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