資源簡介

(共30張PPT)
第1節(jié) 認(rèn)識傳感器
第五章
人教版 高中選擇性必修第二冊
傳感器的種類
02
傳感器的組成與應(yīng)用模式
03
鞏固提升
04
神奇的傳感器
01
新課導(dǎo)入
2013 年 12 月 14 日，我國探月工程中的嫦娥三號懷抱玉兔號巡視器成功落月。第二天，可愛俏皮的玉兔號從嫦娥三號中走出。面對陌生的環(huán)境，玉兔號是如何觀察的？行走時，它是如何感知障礙和自身姿態(tài)的？經(jīng)過漫漫的寒夜，它又是如何被喚醒的？
生活中哪些工具工作情況跟玉兔工作情況相同？
新課導(dǎo)入
紅外感應(yīng)自動門
酒精測試儀
它們是通過什么東西“感知”外界的？
神奇的傳感器
PART 01
干簧管
01
干簧管
01
“干簧管”——是一種能夠感知磁場的傳感器
原理：當(dāng)磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化，相互吸引而接通，干簧管能起到開關(guān)的作用。
傳感器的定義
02
它能夠感知諸如力、溫度、光、聲、磁場、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)化成電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)化為電路的通斷。從而實(shí)現(xiàn)很方便地測量、傳輸、處理和控制。
傳感器是指這樣一類元件或裝置：
力
溫度
光
聲
化學(xué)成分
非電學(xué)量
電學(xué)量
電壓
電流
電路的通斷
傳感器
人的感覺器官和傳感器的類比
03
光傳感器
聲音傳感器
味傳感器
溫度傳感器
壓力傳感器
濕度傳感器
氣體傳感器
視覺
嗅覺
味覺
觸覺、溫覺
聽覺
傳感器的種類
PART 02
物理傳感器
01
1.物理傳感器：
力傳感器、磁傳感器、聲傳感器等
利用溫度傳感器制成的電子體溫計(jì)
利用壓力傳感器制成的電子秤
利用光學(xué)傳感器制成的手機(jī)解鎖鍵
化學(xué)傳感器
02
離子傳感器、氣體傳感器等
2.化學(xué)傳感器：
利用電化學(xué)氣體傳感器制成的可燃?xì)怏w報(bào)警器
利用離子傳感器制成的負(fù)氧離子傳感器
物理傳感器
03
：酶傳感器、微生物傳感器、細(xì)胞傳感器等
3.生物傳感器
利用葡萄糖生物傳感器制成的血糖儀
利用生物傳感器制成的心率儀
智能手機(jī)的傳感器與功能
04
傳感器原理各異，分類方法也不同。
①根據(jù)被測量的不同，可分為聲、光、壓力、位移、加速度、溫度等傳感器；②根據(jù)具體工作原理的不同，可分為電阻式、電容式、電感式、光電式、熱電式、壓電式、磁電式等傳感器。
汽車?yán)锏膫鞲衅?br/>05
這些傳感器是如何協(xié)調(diào)完成復(fù)雜的指令的？
傳感器的組成與應(yīng)用模式
PART 3
01
傳感器的核心部分
1.傳感器的核心部分——敏感元件、轉(zhuǎn)換元件
敏感元件是指能直接感受或響應(yīng)外界被測非電學(xué)量的部分——完成檢測。
轉(zhuǎn)換元件是指能將敏感元件輸出的信號直接轉(zhuǎn)換成電信號的部分——完成轉(zhuǎn)換。
如果敏感元件直接輸出的是電學(xué)量，它就同時兼為轉(zhuǎn)換元件。
這種敏感元件和轉(zhuǎn)換元件二者合一的傳感器是很多的。例如，熱電偶、壓電晶體等都是這種形式的傳感器。
02
傳感器的工作原理
非電學(xué)量
需要被測量的物理量
敏感元件
轉(zhuǎn)換元件
轉(zhuǎn)換電路
電學(xué)量
能直接感受或響應(yīng)外界被測非電學(xué)量
將敏感元件輸出的信號轉(zhuǎn)換成電學(xué)量
電學(xué)量信號放大
03
傳感器應(yīng)用的模式
電信號
被測量
敏感元件
轉(zhuǎn)換元件
信號調(diào)整與轉(zhuǎn)換電路
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
顯示器（指針式電表或數(shù)字屏）
執(zhí)行機(jī)構(gòu)
傳感器基本部分
傳感器的特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)）：
易測量、易傳輸、易處理、易控制
04
話筒
話筒是一種能夠?qū)⒙曇粜盘栟D(zhuǎn)換為電信號的傳感器。圖乙是電容式話筒的組成結(jié)構(gòu)示意圖，話筒的振動膜片涂有薄薄的金屬層，膜后相距幾十微米有一個全屬片（固定電極），它們構(gòu)成電容器的兩個極板。電容式話筒利用電容器的電容與極板間距離的關(guān)系來工作。你能根據(jù)它的工作過程說說各組成元件的作用嗎
敏感元件
振動膜片
轉(zhuǎn)換元件
固定電極
轉(zhuǎn)換電路
電阻電源
05
機(jī)器人
05
機(jī)器人
第一代機(jī)器人對外界沒有感覺，只能按照編好的程序，由內(nèi)部的計(jì)算機(jī)安排它的動作。
第二代機(jī)器人有了感覺，它身上安裝的傳感器能起到人的感官的作用。
第三代是智能機(jī)器人，是人們夢寐以求的，也是當(dāng)前正在努力發(fā)展的。
課堂總結(jié)
認(rèn)識傳感器
神奇的傳感器
傳感器的組成與應(yīng)用模式
傳感器的種類
物理傳感器
生物傳感器
化學(xué)傳感器
鞏固提升
PART 4
鞏固提升
1.在一些賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動干手機(jī),洗手后將濕手靠近,機(jī)內(nèi)的傳感器就開通電熱器加熱,有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出,將濕手烘干。手靠近自動干手機(jī)能使傳感器工作,是因?yàn)?　　)
A.改變溫度
B.改變濕度
C.改變磁場
D.改變電容
解析 自動干手機(jī)是一個電容器,當(dāng)手靠近時,改變了電容器的電容,自動干手機(jī)開始工作,故選D。
答案 D
鞏固提升
2.(多選)傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù),它可以(　　)
A.將力學(xué)量(如形變量)轉(zhuǎn)變成電學(xué)量
B.將熱學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量
C.將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量
D.將電學(xué)量轉(zhuǎn)變成力學(xué)量
解析 傳感器是將所感受到的不便于測量的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的物理量(一般是電學(xué)量)的一類元件,故選項(xiàng)A、B、C對,D錯。
答案 ABC
鞏固提升
3.(多選)關(guān)于干簧管,下列說法正確的是(　　)
A.干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用
B.干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的
C.干簧管接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用
D.干簧管是作為電控元件以實(shí)現(xiàn)自動控制的
解析 干簧管能感知磁場,是因?yàn)楫?dāng)兩個簧片處于磁場中時,兩個簧片被磁化而接通,所以是作為開關(guān)來使用的,當(dāng)磁場靠近或遠(yuǎn)離的時候,就會實(shí)現(xiàn)閉合或斷開。
答案 CD
鞏固提升
4.關(guān)于傳感器,下列說法正確的是(　　)
A.所有傳感器都是由半導(dǎo)體材料制成的
B.金屬材料也可以制成傳感器
C.傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的
D.水銀溫度計(jì)是一種傳感器
解析 傳感器材料分為半導(dǎo)體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機(jī)材料等,A錯誤,B正確;傳感器是通過非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量來傳遞信號的,C錯誤;水銀溫度計(jì)根據(jù)熱脹冷縮來測量溫度,不是傳感器,D錯誤。
答案 B
鞏固提升
4.關(guān)于傳感器,下列說法正確的是(　　)
A.所有傳感器都是由半導(dǎo)體材料制成的
B.金屬材料也可以制成傳感器
C.傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的
D.水銀溫度計(jì)是一種傳感器
解析 傳感器材料分為半導(dǎo)體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機(jī)材料等,A錯誤,B正確;傳感器是通過非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量來傳遞信號的,C錯誤;水銀溫度計(jì)根據(jù)熱脹冷縮來測量溫度,不是傳感器,D錯誤。
答案 B
第1節(jié) 認(rèn)識傳感器
人教版 高中選擇性必修第二冊

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