高二物理认识传感器
高二物理人教版(2019)选择性必修第二册第五章 传感器 知识点整理
第五章传感器第一节：认识传感器（1、传感器）（2、传感器的原理和分类）第二节：常见传感器的工作原理及应用（1、光敏电阻）（2、热敏电阻和金属热电阻）（3、应变式力传感器）（4、电容式传感器）（5、声传感器）（6、温度传感器）（7、传感器应用的一般模式）第三节：利用传感器制作简单的自动控制装置（1、电饭锅的工作原理）（2、火灾报警器的工作原理）（3、斯密特触发器）（4、蜂鸣器）（5、鼠标）（6、常见传感器的应用）（7、常见电学原件的原理）第一节传感器一、传感器1．定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断的器件或者装置。
2.功能：把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
二、传感器的原理和分类1．传感器原理传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作。
传感器原理如下图所示。
2．传感器的分类常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。
根据测量目的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。
物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。
化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。
生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。
第二节常见传感器的工作原理及应用一、光敏电阻1、特点：光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量，一般随光照的增强电阻值减小。
2、原理：光敏电阻是用半导体材料制成的，硫化镉在无光时，载流子（导电电荷）极少，导电性能不好，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。
高二物理传感器及其应用
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1
第三节 传感器及其应用 一.什么是传感器 1.传感器的概念：
广义上讲 —— 传感器就是能感知外界信息并能按一定规
律将这些信息转换成可用信号的装置。 简单地说 —— 传感器是将外界信号转换为电信号的装置。 所以传感器由敏感元器件（感知元件）和转换器件 （将敏感元件的输出量转换成适宜传输和测量的量的器件， 如电学量）两部分组成；有的半导体敏感元器件可以直接 输出电信号，本身就构成传感器。
我国第一种实用化的 生物传感器—SBA30型乳酸分析仪
最典型的应用是在医疗卫生行业，医院里各种进行生
化分析的仪器之中……
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9
第三节 传感器及其应用 物理新教
材中增加实验
《传感器的简
单应用》，体
现加强对学生 科技意识和动 手等能力的培 养，有利于学
生的科学文化
素质。
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参考问题
1 超温报警（必） 2 温度自控 （选），过高噪声的检测（思考题）。 3自动开关门、进入及走出人数的自动记数。 4 简单保安问题
第三节 传感器及其应用 温度传感器
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第三节 传感器及其应用 红外线传感器——实现无接触测量
应用领域： 航空摄影、卫星遥感、家电遥控、防盗防火报警器、
自动门、生物探测器……
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第三节 传感器及其应用 生物传感器——用以检测和识别生物体内化学成分。
SBA-70型生物传感 在线分析系统 应用领域：
对各种传感器的需求越大..
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3
第三节 传感器及其应用 信息采集的关键是传感器，传感器的性能在很大程度上 决定着整个信息技术的性能，所以传感器技术已成为现代信 息技术的重要支柱之一，在当代科学技术中占有十分重要的 地位，是高新技术竞争的核心技术之一。其开发研究和生产 能力与应用水平直接影响到科学技术的发展和应用。 各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关 键之一。我国从20世纪80年代以来也将传感器技术列入国家 高新技术发展的重点。 传感器作为向自然界获取信息的工具，几乎渗透到科 学技术、社会生产和人民生活的每一个角落，彩电、冰箱、 空调……
高中物理选择性必修件第五章认识传感器
时间测量
在物理实验中，常常需要 精确测量时间，如使用光 电门传感器测量物体通过 某一点的时间。
验证物理定律实验
牛顿第二定律验证
通过加速度传感器测量物体的加 速度，结合已知的质量和合外力
，验证牛顿第二定律。
动量守恒定律验证
在碰撞实验中，使用速度传感器分 别测量碰撞前后两物体的速度，从 而验证动量守恒定律。
流量传感器
监测管道中液体或气体的流量，实现精确的流量 控制，保证生产过程的稳定性和效率。
环境保护领域应用
空气质量传感器
监测大气中的PM2.5、PM10、二氧化硫、氮氧化物等有害物质的 含量，为环境保护提供数据支持。
水质传感器
用于监测水体中的PH值、溶解氧、浊度、重金属离子等参数，评估 水环境质量。
高中物理选择性必修件第五章 认识传感器
汇报人：XX
20XX-01-19
CONTENTS
• 传感器概述 • 传感器技术基础 • 常见传感器类型及其工作原理 • 传感器在物理实验中的应用 • 传感器在日常生活和工业生产
中的应用 • 传感器技术发展趋势与挑战
01
传感器概述
定义与分类
传感器定义
传感器是一种能够将非电学量（ 如温度、压力、光强等）转化为 电学量（如电压、电流等）的装 置。
应用领域
传感器广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗诊断、智能家居等领域。
重要性
传感器技术的发展对于推动科技进步、提高生产效率和生活质量具有重要意义 ，是现代信息技术的重要组成部分。
02
传感器技术基础
敏感元件及转换电路
敏感元件
指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，如热敏电阻、光敏 电阻等。
转换电路
第五章传感器课件高二下学期物理教科版选择性必修二册
电流
电路的通断传感器,控制大门的开启和关闭。 (2)楼道中安装有声传感器,控制灯的开启和关闭。 (3)水龙头旁边装有红外线传感器,控制水龙头打开和关闭。
声控开关
红外感应自动门
烟雾报警器
二、传感器的结构
1、通常传感器由敏感元件和转换元件组成,有时也将信号调节转换电 路、辅助电源作为传感器的组成部分,如图所示。
二、温度报警器
RT 为热敏电阻，温度升高时阻值减小；R1 为可调电阻；Q1 为 NPN 型三极管，起到开 关和放大的作用；R2 为定值电阻，通过其分压控制 Q1 通断；LS 为有源蜂鸣器，有直流通 过即可发出鸣叫声。接通电源后，先调节 R1 使蜂鸣器在常温下不发声，再用热水使热敏电 阻温度升高，到达某一温度时蜂鸣器就会发出警报声。
传感器
红外感应自动门
它是通过什么东西“感 知”外界的？
5.1认识传感器
一、什么是传感器
1、概念：
传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电 学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。
力 温度
光 声 化学成分
电压
非电学量 传感器 电学量
2、敏感元件:直接感受诸如压力、光照、温度、磁场、气体等非电信息,并 将这些信息变换成易于测量的物理量。常见的有力敏元件、光敏元件、热 敏元件、磁敏元件、气敏元件等。
3、转换元件:又称传感元件,将敏感元件输出的物理量转换成电学量。
4、信号调节转换电路:对转换元件输出的信号进行放大、消除干扰,转换成 便于显示、记录、处理和控制的电学量。
5.4自制简单的控 制电路
一、光控LED灯
用发光二极管 LED 模拟路灯，Q1 为 NPN 型三极管，起到开关和放大的作用，Q2 为 PNP 型三极管，起到二级放大驱动发光二极管发光的作用，RL 为光敏电阻，R1 为可调电阻，R2 为限流电阻，R3 为保护电阻，防止支路电流过大。
传感器高二知识点总结
传感器高二知识点总结传感器是一种能够感知和测量环境中物理量和化学量的装置。
它们广泛应用于各个领域，如工业、医疗、农业等。
在高二的物理学习中，我们学习了各种传感器的原理和应用。
本文将对传感器的相关知识点进行总结。
一、传感器的基本原理传感器是通过将物理量或化学量转换为电信号来实现测量的。
它们通常包括感知元件和转换元件两部分。
感知元件用于感知环境中的物理量或化学量，并将其转换为与之对应的非电信号，例如压力传感器的感知元件可以是薄膜或压力敏感电阻。
转换元件将非电信号转换为电信号，常见的转换方式包括电阻、电容、感应等。
通过测量电信号的特性，我们可以获取环境中的物理量或化学量。
二、常见传感器的类型和应用1. 压力传感器：用于测量物体所受的压力。
常见的应用包括工业自动化中的压力检测、汽车中的轮胎压力监测等。
2. 温度传感器：用于测量环境的温度。
广泛应用于空调、冰箱、温度控制系统等。
3. 光电传感器：用于测量光的强度或光的特性。
在自动化生产中，光电传感器被广泛应用于物体检测、物体计数等。
4. 加速度传感器：用于测量物体的加速度。
在手机、游戏手柄等设备中，加速度传感器被用于实现重力感应或者运动控制。
5. 湿度传感器：用于测量环境的湿度。
在气象监测、温湿度控制系统中得到广泛应用。
6. 气体传感器：用于测量空气中气体的浓度。
在空气质量检测、火灾报警等方面起着重要作用。
三、传感器的特点和选择1. 灵敏度：传感器的灵敏度指的是其对被测量物理量变化的响应程度。
灵敏度越高，传感器所能测量的范围也就越宽。
2. 精度：传感器的精度是指其测量结果与真实值之间的误差范围。
精度越高，传感器所提供的测量结果越准确。
3. 可靠性：传感器的可靠性是指其在长期使用中的稳定性和可靠性。
可靠性较高的传感器具有较长的使用寿命。
4. 成本：传感器的成本是选择传感器时需要考虑的重要因素之一。
不同类型的传感器成本差异较大，需要根据具体应用需求进行选择。
选择合适的传感器需要综合考虑以上因素，并根据具体应用场景需求进行权衡。
5.1-5.2 认识传感器、常见传感器的工作原理及应用-高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
5.1-5.2：认识传感器、常见传感器的工作原理及应用一：知识精讲归纳考点一、传感器及其工作原理1．传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出．通常是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断．2．非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制．3．传感器的组成：传感器的基本部分一般由敏感元件、转换元件组成．4．传感器应用的一般模式：考点二、光敏电阻光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，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．考点三、金属热电阻和热敏电阻1．金属热电阻：金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性，金属丝可以制作成温度传感器，称为热电阻．2．热敏电阻：用半导体材料制成，氧化锰制成的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．考点四、电阻应变片1．电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变时，其电阻也随之变化的现象．2．电阻应变片：电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片，半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应．3．电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量．二：考点题型归纳题型一：传感器的认识和原理1．（2022秋·浙江杭州·高二期中）如图所示为某汽车的加速度传感器的俯视图。
金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框左右移动（不能上下移动），电容器与电源连接，并串联计算机的信号采集器。
关于该传感器的说法正确的是（）A．汽车保持静止时，电容器不带电B．汽车静止时与直线运动时，电容器的电容可能相同C．汽车由静止突然向右加速，电路中有逆时针方向的电流D．汽车向右做匀加速运动过程中，电路中始终有顺时针方向的电流2．（2023秋·广东广州·高二统考期末）传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容。
高二物理《传感器及其工作原理》
金属热电阻R-T 关系示意图
O
T
3.金属热电阻
(1)材料：金属热电阻是用金属做成的
(2)特性：金属热电阻的阻值会随着温度的升高而
__增__大___，具有正温度系数
R
金属热电阻R-T 关系示意图
O
T
热敏电阻和金属热电阻能够把______这个热学量 转换成为电阻这个电学量
3.金属热电阻
(1)材料：金属热电阻是用金属做成的
5.如图所示是测定位移X的电容式传感器，其工
作原理是哪个量的变化造成其电容的变化(
)
A.电介质进入极板的长度
B.两极板间距离
C.两极板正对面积 电介
极
D.极板所带电量
质
板
5.如图所示是测定位移X的电容式传感器，其工
作原理是哪个量的变化造成其电容的变化( A )
A.电介质进入极板的长度
B.两极板间距离
霍尔元件能够把_磁__感__应__强__度__这个磁学量转 换为_电__压__这个电学量
例1:有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接
入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，
观察欧姆表的示数，下列说法正确的是( )
A.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，
这只元件一定是热敏电阻
观察欧姆表的示数，下列说法正确的是( ) AC
A.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，
这只元件一定是热敏电阻
B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，
这只元件一定是定值电阻
C.用黑纸包住与不用黑纸包住元件
相比，欧姆表示数变化较大，这只元件
一定是光敏电阻
D.用黑纸包住与不用黑纸包住元件
高二传感器知识点总结
高二传感器知识点总结一、传感器的基本概念传感器是一种能够感知周围环境并将感知到的信息转化为电信号或其他形式信号的器件。
传感器在工业自动化、智能家居、医疗设备、汽车工业等领域都有广泛的应用，对于提高生产效率、改善生活质量有着重要的作用。
二、传感器的分类1. 按照测量物理量分类传感器根据其测量的物理量不同可以分为温度传感器、压力传感器、光敏传感器、湿度传感器、力传感器、位移传感器等多种类型。
2. 按照传感原理分类传感器还可以按照其传感原理不同进行分类，常见的传感原理包括电阻传感器、电容传感器、电感传感器、霍尔传感器、红外线传感器、激光传感器等。
3. 按照传感器的工作原理分类按照传感器的工作原理可以分为接触式传感器和非接触式传感器两种。
接触式传感器需要直接接触被测物体，而非接触式传感器可以通过无线、光学或者声波等方式进行测量。
三、传感器的特点1. 灵敏度高传感器能够感知到微小的变化，具有高的灵敏度。
2. 可靠性高传感器具有良好的稳定性和可靠性，能够长时间稳定工作。
3. 多功能性强传感器可以感知多种物理量，具有多功能性。
4. 体积小、重量轻传感器通常体积小、重量轻，便于安装和携带。
5. 自动化程度高传感器可以实现自动检测和自动控制，有助于提高生产效率。
四、传感器的应用1. 工业自动化传感器在工业自动化领域有着广泛的应用，可以用于测量温度、压力、液位、流量等参数，实现设备的自动化控制。
2. 智能家居在智能家居领域，传感器可以应用于智能灯光控制、温湿度监测、门窗开关检测等方面，提高生活的便利性和舒适性。
3. 医疗设备在医疗设备领域，传感器可以用于心率监测、血压监测、血糖监测等，为医疗人员提供重要的生理参数。
4. 汽车工业在汽车工业中，传感器可以用于车速测量、车重检测、发动机温度检测等，提高车辆的性能和安全性。
五、传感器的未来发展趋势1. 多功能集成传感器未来发展趋势是实现多功能集成，将多种传感功能整合在一个器件中，提高传感器的智能化和多功能性。
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