1、第第3課時課時 傳感器及其應用傳感器及其應用活動一課前預習部分課前預習部分活動一活動一考綱考點考綱考點知識梳理知識梳理基礎檢測基礎檢測活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二熱敏電阻的特征熱敏電阻的特征 問題問題1 1 熱敏電阻是用半導體材料制成的，一般分為正溫度系數熱敏電阻熱敏電阻是用半導體材料制成的，一般分為正溫度系數熱敏電阻(簡稱簡稱PTC)和負溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻(NTC)，區別在于正溫度系數熱敏電阻阻值隨溫度，區別在于正溫度系數熱敏電阻阻值隨溫度的升高而變大，負溫度系數熱敏電阻阻值隨溫度的升高而變小的升高而變大，負溫度系數熱敏電阻阻值隨溫度的升高而變小.高中重點掌握

2、的高中重點掌握的是負溫度系數熱敏電阻，如果題目沒有特殊說明，一般認為是負溫度系數熱敏是負溫度系數熱敏電阻，如果題目沒有特殊說明，一般認為是負溫度系數熱敏電阻電阻.其電阻隨溫度變化的曲線如圖所示其電阻隨溫度變化的曲線如圖所示.活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二熱敏電阻的特征熱敏電阻的特征 問題問題1 1【典型例題典型例題1 1】如圖所示，將多用電表的選擇開關置于如圖所示，將多用電表的選擇開關置于“歐姆歐姆”擋，再將擋，再將電表的兩支表筆與負溫度系數的熱敏電阻的兩端相連，這時表針恰好指在電表的兩支表筆與負溫度系數的熱敏電阻的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間刻度盤的正中間.若往若往R

3、t上擦一些酒精，表針將向上擦一些酒精，表針將向(填填“左左”或或“右右”)轉動轉動;若用吹風機向若用吹風機向Rt吹熱風，表針將向吹熱風，表針將向(填填“左左”或或“右右”)轉轉動動. 活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二霍爾元件的特點霍爾元件的特點 問題問題2 2 對高中階段而言，我們所涉及的載流子一般取自由電子分析對高中階段而言，我們所涉及的載流子一般取自由電子分析.一個矩形半導體一個矩形半導體薄片，在其前、后、左、右分別引出一個電極，如圖所示薄片，在其前、后、左、右分別引出一個電極，如圖所示.沿沿PQ方向通入電流，方向通入電流，垂直于薄片加勻強磁場垂直于薄片加勻強磁場B，則在，則在M

4、N間會出現電壓間會出現電壓.設薄片厚度為設薄片厚度為d，PQ方向長度方向長度為為l，MN方向長度為方向長度為a，薄片中的載流子受到磁場力發生偏轉，使，薄片中的載流子受到磁場力發生偏轉，使M側電勢高于側電勢高于N側，造成半導體內部出現電場，帶電粒子同時受到靜電力作用側，造成半導體內部出現電場，帶電粒子同時受到靜電力作用.當磁場力與靜電力當磁場力與靜電力平衡時，平衡時，MN間的電壓達到恒定。間的電壓達到恒定。 活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二霍爾元件的特點霍爾元件的特點 問題問題2 2 設材料單位體積的載流子數目為設材料單位體積的載流子數目為n，載流，載流子的電荷量為子的電荷量為e，可以

5、列出，可以列出I = neSv = neadv qvB = qHUa UH =IBned IBd得 UH = k 1ne取霍爾系數取霍爾系數k=， 對任一霍爾元件而言，對任一霍爾元件而言，k、d為定值，如果保持為定值，如果保持I恒定恒定.UH與與B成正比，只成正比，只要求出要求出UH，就可以得出，就可以得出B，這就是霍爾元件能把磁感應強度這一磁學量轉換，這就是霍爾元件能把磁感應強度這一磁學量轉換成電學量的原因成電學量的原因.活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二霍爾元件的特點霍爾元件的特點 問題問題2 2 【典型例題【典型例題2】霍爾元件是一種基于霍爾定律的磁傳感器，已發展成一個品霍爾元件

6、是一種基于霍爾定律的磁傳感器，已發展成一個品種多樣的磁傳感器產品族，得到廣泛應用種多樣的磁傳感器產品族，得到廣泛應用.如圖所示為某霍爾元件的工作原理示意如圖所示為某霍爾元件的工作原理示意圖，該元件中電流圖，該元件中電流I由正電荷定向運動形成由正電荷定向運動形成.下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A. M點電勢比點電勢比N點電勢高點電勢高 B. 用霍爾元件可以測量地磁場的磁感應強度用霍爾元件可以測量地磁場的磁感應強度C. 用霍爾元件能夠把磁學量轉化為電學量用霍爾元件能夠把磁學量轉化為電學量D. 若保持電流若保持電流I恒定，則霍爾電壓恒定，則霍爾電壓UH與與B成正比成正比 活動一課堂導學部分

7、課堂導學部分活動二活動二電容式傳感器的應用電容式傳感器的應用 問題問題3 3【典型例題【典型例題3 3】傳感器是自動控制設備中不可缺少的元件，已經滲透到宇宙開發傳感器是自動控制設備中不可缺少的元件，已經滲透到宇宙開發、環境保護、交通運輸以及家庭生活等各種領域、環境保護、交通運輸以及家庭生活等各種領域.如下圖所示為幾種電容式傳感器如下圖所示為幾種電容式傳感器，其中通過改變電容器兩極板間距離而引起電容變化的是，其中通過改變電容器兩極板間距離而引起電容變化的是() 電容式傳感器就是把非電學量轉化為電容這一電學量電容式傳感器就是把非電學量轉化為電容這一電學量.由公式由公式C = 可可得電容式傳感器有三

8、類得電容式傳感器有三類: (1) 變極距式變極距式.(2) 變面積式變面積式.(3) 變介質式變介質式.4Skd活動一課堂導學部分課堂導學部分活動二活動二應變片元件的特點應變片元件的特點 問題問題4 4 應變片是用半導體材料制成的，當外力越大時，彎曲形變越大，上下表面的應變片是用半導體材料制成的，當外力越大時，彎曲形變越大，上下表面的阻值變化就越大，如果保證通過應變片的電流恒定，那么上下表面的電壓差就越阻值變化就越大，如果保證通過應變片的電流恒定，那么上下表面的電壓差就越大，傳感器輸出的就是電壓差大，傳感器輸出的就是電壓差.【典型例題【典型例題4 4】關于電子秤中應變式力傳感器，下列說法中正確的是關于電子秤中應變式力傳感器，下列說法中正確的是()A. 應變片是由導體材料制成的應變片是由導體材料制成的B. 當應變片的表面拉伸時，其電阻變大當應變片的表面拉伸時，其電阻變大;反之電阻變小反之電阻變小C. 傳感器輸出的是應變片上的電壓傳感器輸出的是應變片上的電壓D. 外力越大，輸出的電壓差值也越大外力越大，輸出的電壓差值也越大雙金屬片應用的是不同金屬的受熱膨脹系數不同，從而達到控制電路通斷的目的雙金屬片應