2 温度传感器和光传感器
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.知道什么是传感器,知道其将非电信息转换成电信息的意义.2.了解热敏电阻、敏感元件的特性.3.了解几种温度传感器及光传感器的原理.
科学思维:通过对含温度传感器、光传感器的电路分析,体会传感器在电路中的作用.
科学探究:通过多种渠道收集传感器的信息,进行交流展示,感受传感器技术在信息时代的作用与意义.
一、传感器
1.定义:把被测的非电信息,按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置.
2.组成:一般由敏感元件和处理电路组成.
(1)敏感元件:将要测量的非电信息变换成易于测量的物理量,形成电信号.
(2)处理电路:将敏感元件输出的电信号转换成便于显示、记录、处理和控制的电学量.
3.敏感元件的原理
(1)物理类:基于力、热、光、电磁和声等物理效应;
(2)化学类:基于化学反应的原理;
(3)生物类:基于酶、抗体和激素等分子识别功能.
二、温度传感器
1.分类
(1)热双金属片温度传感器.
(2)热电阻传感器.
(3)热敏电阻传感器:
①NTC型:电阻值随温度升高而减小.
②PTC型:电阻值随温度升高而增大.
2.作用
将温度变化转换为电学量变化,通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量.
三、光传感器
1.原理:某些金属或半导体材料,在电路中受到光照时,产生电流或电压,实现光信号向电信号的转化.
2.作用:感知光线的变化或场景的变换,使机器作出反应.
1.判断下列说法的正误.
(1)传感器可以把非电学量转化为电学量.( √ )
(2)热敏电阻的阻值随温度的升高而增大.( × )
(3)干簧管可以感知磁场,接入电路,相当于开关的作用.( √ )
(4)光敏电阻的阻值随光线的强弱而变化,光照越强电阻越小.( √ )
2.如图1所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,L为小灯泡,当温度降低时,电流表的读数________(填“变大”或“变小”),小灯泡的亮度________(填“变亮”或“变暗”).
图1
答案 变小 变亮