第4讲 传感器 实验十七 利用传感器制作简单的自动控制装置 学习目标 1.掌握制作传感器常用元件:光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、电阻应变片、霍尔元件的基本特性及工作原理。 2.探究传感器的工作原理及传感器应用的一般模式。 3.能利用传感器制作简单的自动控制装置。 一、五种敏感元件的作用和特点 敏感元件 作用 特点 热敏电阻 将温度这个热学量转换为电阻这个电学量 一般情况下，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大 金属 热电阻 将温度这个热学量转换为电阻这个电学量 一般情况下，金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，随温度的降低而减小 光敏电阻 将光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量 一般情况下，光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，随光照强度的减弱而增大 霍尔元件 将磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 对于某个确定的霍尔元件，它的厚度d、霍尔系数k为定值，如果保持电流I恒定，则霍尔电压UH就与磁感应强度B成正比 压敏电阻 将压力这个力学量转换为电阻这个电学量 压敏电阻的阻值随压力的变化而变化 二、实验过程 1.研究热敏电阻的热敏特性 (1)将热敏电阻放入烧杯中的水中，测量水温和热敏电阻的阻值(如图甲所示)。 (2)准备好记录电阻与温度关系的表格(如下表)。 次数 待测量 1 2 3 4 5 6 温度/℃ 电阻/Ω (3)改变水的温度，多次测量水的温度和热敏电阻的阻值，记录在表格中，把记录的数据画在R-t图中，得图像如图乙所示。 2.研究光敏电阻的光敏特性 (1)将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好，其中多用电表置于“×100”挡。 (2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据。 (3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的变化情况，并分别记录。 (4)用手掌(或黑纸)遮光时电阻值又是多少，并记录。 把记录的结果填入下表中，根据记录的数据分析光敏电阻的特性。 光照强度 弱 中 强 无光照射 阻值/Ω 结论:光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强时电阻变小，光照减弱时电阻变大。 三、误差分析 1.温度计读数带来误差。 2.多用电表读数带来误差。 3.作R-t图像时的不规范易造成误差。 四、注意事项 1.在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温。 2.光敏实验中，如果效果不明显，可将光敏电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少。 3.欧姆表每次换挡后都要重新欧姆调零。 考点一 敏感元件与传感器 例1 目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器的应用，下列说法中错误的是( ) A.自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器 B.走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器 C.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 D.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 答案 B 解析 自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器，故A正确;在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中既有声音传感器，又有光传感器;但红外报警装置是应用了红外线传感器，故B错误;光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，且随着光照强度的变化，其电阻会发生变化，故C正确;热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，且随着温度的升高，其电阻会发生变化，故D正确。 例2 (2025·江苏南通开学考试)如图所示为火灾报警器的部分电路，下列说法中正确的是( ) A.图中的外罩必须是密封的 B.图中的挡板必须是透明挡板 C.如有烟雾颗粒进入该装置即可能报 ... ...
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