传感器的简单使用
传感器的简单应用
取一块电饭锅用的感温铁氧体，使它与一块小的永磁吸在一起。用功率较大 的电烙铁给铁氧体加热，经过一段时间后会发生什么现象
温度升高到一定数值时，感温铁氧体的磁性消失，
感温铁氧体与磁铁分离。
2、电饭锅的原理
（1）开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁 体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢 复到图示状态。 （2）水沸腾后，锅内大致保持100℃不变。 （3）饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升 高，当温度升至“居里点103℃”时，感温 磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被 弹开，触点分离，切断电源，从而停止加 热． （4）如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保 持100℃不变，温度低于“居里点103℃”， 电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度 升高到103℃才能自动断电。
C 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D 膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
5.电容式传感器 电容器的电容C决定于极板的正对面积S、极板间距离d以及极 板间的电介质这几个因素。如果某一物理量（如角度、位移、深 度等）的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化， 则通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化，起这种 作用的电容器称为电容式传感器。 θ 图甲是测量 角度θ 的电容式传感器，原理是 由于C∝S，动片与定片间的角度θ发生 。 变化时，引起S的变化，通过测出C的 甲 定片 变化，测量动片与定片间的夹角θ
传感器的简单应用
一、传感器的含义
传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、 流量、声强、光照度等）转换成易于测量、传输、处理的电学量 （如电压、电流、电容等）的一种组件，起自动控制作用。一般由 敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，如： 非电物理量 敏感元件 转换器件 转换电路 电学量
2015届一轮课件：实验十一传感器的简单使用
提 考 能 . 考 题 细 研 明 考 向 . 两 级 集 训
菜
单
高三一轮总复习· 物理
光敏电阻对电路的控制作用
(2014· 济南一中模拟 )为了节能和环保，一些公 共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电
固 考 基. 教 材 梳 理
阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度变化而发生变化的 元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为 lx)．某光敏电阻 Rp 在不同照度下的阻值如下表：
固 考 基. 教 材 梳 理
提 考 能 . 考 题 细 研 明 考 向 . 两 级 集 训
关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻 R2 的阻值为________Ω.
图 10－3－6
菜
单
高三一轮总复习· 物理
【解析】
(1)应选择图甲，因为图甲电路电压可从 0 V
提 考 能 . 考 题 细 研 明 考 向 . 两 级 集 训
(1)光敏电阻随光照强度的增加而阻值减小，这种变化是 非线性变化． (2)电路设计要符合实际需要，控制电路分压电阻的大小 决定了光控开关的灵敏程度．
提 考 能 . 考 题 细 研 明 考 向 . 两 级 集 训
菜
单
高三一轮总复习· 物理
A 组 双基题组 1．如图 10－3－8 所示是一火警报警器的部分电路示意 图．其中 R3 为用半导体热敏材料制成的传感器．值班室的显
菜
单
高三一轮总复习· 物理
【解析】 (1)实验要研究的是热敏电阻的阻值随温度变 化的特性，因此应使用多用电表的欧姆挡，测出不同温度下
固 考 基. 教 材 梳 理
提 考 能 . 考 题 细 研 明 考 向 . 两 级 集 训
高中物理 专题12 传感器的简单使用(解析版)
专题12 传感器的简单使用【2023高考课标解读】1.知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用.2.能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性.3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案．【2023高考热点解读】1．实验目的(1)了解常见传感器元件的作用。
(2)探究热敏电阻、光敏电阻的特性。
2．实验原理传感器将感受到的非电学量(力、热、光、声等)，转换成便于测量的电学量。
3．实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。
4．实验过程(1)研究热敏电阻的特性①按如图所示连接好实物。
②将热水分几次注入烧杯中，测量每次水的温度、热敏电阻的阻值。
③总结：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。
(2)研究光敏电阻的特性①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图所示正确连接，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。
③打开电源，让小灯泡发光，调节灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察光敏电阻的变化情况。
④用黑纸遮光时，观察光敏电阻的变化情况。
⑤总结：光照增强光敏电阻阻值变小，光照减弱光敏电阻阻值变大。
例1.如图所示，一热敏电阻R T放在控温容器M内；为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω，S为开关。
已知R T在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω。
现要求在降温过程中测量在20～95 ℃之间的多个温度下R T的阻值。
(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。
(2)完成下列实验步骤中的填空：a．依照实验原理电路图连线。
b．调节控温容器M内的温度，使得R T的温度为95 ℃。
c．将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全。
d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________。
2021届高考物理必考实验十二：传感器的简单使用【含答案】
2021届高考物理必考实验十二：传感器的简单使用1.实验原理(1)传感器的作用传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。
(2)传感器的工作过程通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定的规律转换成便于测量的信号。
例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号;热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号。
转换后的信号经过电子电路的处理就可达到方便检测、自动控制、遥控等各种目的。
传感器工作的原理可用下图表示:2.实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、滑动变阻器、开关、导线等。
3.实验步骤及数据处理(1)研究热敏电阻的热敏特性①实验步骤a.按图所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理。
b.把多用电表置于“欧姆挡”,并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数。
c.向烧杯中注入少量的冷水,使热敏电阻浸没在冷水中,记下温度计的示数和多用电表测出的热敏电阻的阻值。
d.将热水分几次注入烧杯中,测出不同温度下热敏电阻的阻值,并记录。
②数据处理a.根据记录数据,把测量到的温度、电阻阻值填入下表中,分析热敏电阻的特性。
次数123456待测量温度/℃电阻/Ωb.在坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。
c.根据实验数据和R-t图线,得出结论: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。
(2)研究光敏电阻的光敏特性①实验步骤a.将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图所示电路连接好,其中多用电表置于“×100”的欧姆挡。
b.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。
c.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情况,并记录。
d.观察用手掌(或黑纸)遮光时电阻的阻值,并记录。
②数据处理把记录的结果填入下表中,根据记录数据分析光敏电阻的特性。
物理一轮复习 专题49 传感器的简单使用(测)(含解析)
专题49 传感器的简单使用【满分:110分时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中。
18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）1．美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件（CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件不可作为传感器的是： ( )A．干簧管B．干电池C．霍尔元件D．热敏电阻【答案】B【解析】干簧管、霍尔元件以及热敏电阻都可以做传感器，但是干电池不能做传感器，故选B。
【名师点睛】此题是对传感器的考查；关键是了解传感器的工作原理及其作用，并且要了解物理学史等知识。
2．通常当人走向银行门口时, 门会自动打开,是因为门上安装了下列那种传感器：（ )A．温度传感器 B．压力传感器C．红外线传感器 D．声音传感器【答案】C【名师点睛】一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的；一切物体都能发出红外线，随着温度越高发出红外线越强。
3．以下家用电器中不是利用温度传感器的是：（）Ａ．空调机Ｂ．自动门Ｃ．电冰箱Ｄ．电饭煲【答案】B【解析】空调机利用了温度传感器来确保恒温工作，故应用了温度传感器,故A正确;而自动门是利用红外线，没有应用温度传感器，故B错误；电冰箱利用了温度传感器,故C正确;电饭锅,则是由电流做功产生热量,当达到103℃时，磁钢失去磁性，导致开关关闭,所以属于温度传感器,故D正确。
【名师点睛】本题考查了温度传感器在家用电器中的应用,了解各种家用电器的工作原理是解题的关键．热敏电阻是当温度变化时，导致电阻的阻值发生变化；而光敏电阻则是当有光时，其电阻的阻值发生变化．它们的电阻都是变小，而金属电阻则是变大。
生活中传感器简单应用举例
传感器传感器在生活中的应用之十大实例及应用：1.楼梯走道：电灯的触摸开关。
功能：使在人手或是其他的导电物体的接触下方能通电（这是我自己想的，不知事实是否如此。
），此举为节约能源做出巨大贡献。
2.电饭锅：功能：到达沸腾温度（居里点）即停止加热。
在某种材料的硬件支持下，使得具有这种功能，才使得人类做出伟大的进步！3.电子天平：功能：无需复杂操作，就能很快称出物体的质量，而且一般来说很精确。
这是因为在电子称下安装压力传感器再加上一些电子系统，使得能又快又好的称出质量，一切都得益于传感器的发展。
4.电子温度计：功能：简单快捷精确测量人体体温。
在电子温度计内部加入红外传感器，由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同，利用此特点即可使用红外传感器。
5.mp4上的触摸键：功能：无需原来的机械按压，即可进行操作，使机身的寿命更长久，尤其是“按键”更是长久！原理暂时还不是很清楚，不过可想而知应该是传感器的功劳！6.手机的触摸屏：功能：分好几种，有的是点触摸，有的是面触摸，不尽相同，不过原理应该是差不多，只是硬件材料上的支持有所不同，所以出现不同的操作方式，不过说回来还是传感器在发挥作用。
7.电熨斗：功能：熨烫衣物，使衣物保持整洁。
不过在加热中有一个问题需要解决，那就是加热温度的问题，所以另一种温度传感器应运而生，在达到一定温度时，就会出现断电使温度保持在一定的范围内，此举与电饭锅有异曲同工之妙！8.汽车称重：功能：在渡口为汽车称重，既是用上此种传感器，压力传感器使得即使是很重的物体也能在短时间内准确称出，此为大型的压力应变片的应用。
9.自动门：功能：在一些重要场合就会有自动门的身影，当人靠近时就会自动根据情况开关门。
这些门上应该是会安装上人体传感器，当有人靠近时，就会有情况发生，所以会自动开门，当然这也是结合了若干电子系统的成果。
10.厕所小便池：功能：当人靠近时就会现有一股水流出现，当人离开时就会第二次冲水，此举为厕所的节水以及洁净做出了巨大贡献，应该是结合光电传感器以及电子系统的成果。
传感器的简单应用
命 题 角 度 全 扫 描
答案：BC
人教版物理
实验十一 传感器的简单应用 5．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器 中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作
实 验 理 论 要 记 牢
命 题 角 度 全 扫 描
的。如图实－11－16甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，
D．该传送带每小时输送7200个工件
人教版物理
实验十一 传感器的简单应用
解析：由图乙可知，每隔 1 s 即可获得一次高电压，说明
实 验 理 论 要 记 牢
传送带运动距离等于相邻工件间的距离时所用时间为 1 x 0.2 s，所以 v＝ t ＝ 1 m/s＝0.2 m/s，故选项 A 错 B 对；每 t总 3 600 小时输送时工件个数为：n＝ t ＝ 1 ＝3 600 个，故选 项 C 对 D 错。
实验原理与操作
实 验 理 论 要 记 牢
[例1]
热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，
现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要 求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻
值约4～5 Ω。将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，
杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有 热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、
测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图所示，图中
的电压表内阻很大。RL的测量结果如下表所示。
人教版物理
实验十一 传感器的简单应用
实 验 理 论 要 记 牢
图实－11－9
温度t(℃) 阻值RL(Ω)
30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 54.3 51.5 48.3 44.7 41.4 37.9 34.7
高中物理实验课程【高中物理实验课程】实验11 传感器的简单使用 含解析
实验十一传感器的简单使用考纲解读1。
知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用。
2。
能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性。
3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案．基本实验要求Ⅰ研究热敏电阻的特性1．实验原理闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察．2．实验器材半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水．3．实验步骤（1)按实验原理图甲连接好电路,将热敏电阻绝缘处理；(2)把多用电表置于欧姆挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数;(3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中,记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值；(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值,并记录．4．数据处理在图1坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线．图15．实验结论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．6．注意事项实验时,加热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．基本实验要求Ⅱ研究光敏电阻的光敏特性1．实验原理闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察．2．实验器材光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源．3．实验步骤（1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器如实验原理图乙所示电路连接好，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，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录．(4)用手掌(或黑纸）遮光时，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．4．数据处理根据记录数据分析光敏电阻的特性．5．实验结论（1）光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小．（2）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．6．注意事项(1)实验中，如果效果不明显，可将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来达到实验目的；(2）欧姆表每次换挡后都要重新调零．考点一温度传感器的应用例1 对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将R T和两个适当的定值电阻R1、R2连成图2虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值，测量电路如图2所示,图中的电压表内阻很大．实验中的部分实验数据测量结果如表所示。
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温度计 (3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下_______
的示数 和多用电表测量的热敏电阻的阻值；
(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录.
4.数据处理
在图2坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变
化的图线.
5.实验结论
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 .
6.注意事项
图2
实验时，加热水后要等一会儿再测热敏电阻阻值，以使电阻温度与水的
温度相同，并同时读出水温.
二、研究光敏电阻的光敏特性 1.实验原理 闭合电路欧姆定律，用 欧姆 表进行测量和观察. 2.实验器材 光敏电阻、多用电表、 小灯泡 、滑动变阻器、导线、电源. 3.实验步骤 (1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图3 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；
解析
答案
(3)按照下列步骤调节此报警系统： ①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻 值为________Ω ；滑动变阻器的滑片置于______( 填“a”或“b”)端附近， 650.0 b
接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA， 不能置于另一端的原因是_________________________________________ 报警器可能损坏 _______________.
解析 当热敏电阻阻值小于650 Ω时，报警器就会报警，用电阻箱替代热
敏电阻进行调节，应把电阻箱的阻值调到650 Ω.若接通电源后电路中的
电流过大(超过20 mA)，报警器就会损坏，电流越小越安全，所以为了电
路安全，闭合开关前滑片应置于b端.
解析 答案
c ②将开关向______( 填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片， 报警器开始报警 直至_______________. 解析 用电阻箱替代热敏电阻进行调试，应将开关向c端闭合，开关闭合 后要减小电路中的电阻直至报警器报警. (4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即 可正常使用.
(2)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.
6.注意事项
(1)实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，
并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的多少来达到实验目的；
(2)欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零.
研透命题点
命题点一 温度传感器的应用
能力考点
Байду номын сангаас
师生共研
能力考点
师生共研
例2
为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统 . 光控
开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化
的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx).某光敏
电阻RP在不同照度下的阻值如下表： 照度(lx) 电阻(kΩ) 0.2 75 0.4 40 0.6 28 0.8 23 1.0 20 1.2 18
第十一章
交变电流
传感器
实验十二 传感器的简单使用
一、研究热敏电阻的特性
1.实验原理
闭合电路欧姆定律，用 欧姆 表进行测量和观察.
2.实验器材
半导体热敏电阻、多用电表、温度计 、铁架台、烧杯、凉水和热水.
3.实验步骤
(1)按图1连接好电路，将热敏电阻绝缘处理；
图1
(2)把多用电表置于 欧姆 挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热
解析
答案
变式 1
利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可
以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高. (1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电 路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将 小 填“大”或“小”). 变______(
例1
(2016· 全国卷 Ⅰ· 23) 现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要
求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警.提供的器材有：热敏 电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻 值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大 阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个， 导线若干. 在室温下对系统进行调节.已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的 电流超过 20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而 减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω.
(1)根据表中数据，请在图6甲所示的坐标系描绘出阻值随照度变化的曲线， 并说明阻值随照度变化的特点.
图3
(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，观察多
用电表表盘指针显示光敏电阻阻值的情况，并记录；
(4)用手掌(或黑纸)遮光时，观察多用电表表盘指针显示光敏电阻阻值的
情况，并记录.
4.数据处理
根据记录数据分析光敏电阻的特性.
5.实验结论
(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值 很小 ；
图5
解析
由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大
解析 答案
电流，故在20 ℃的刻度的右侧.
(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙
中的器材(可增加元器件)设计一个电路.(请在图乙中作图)
答案 解析 见解析图 如图所示.
解析
答案
命题点二 光电传感器的应用
解析
变小.
因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大，故电路中电流
解析
答案
(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能 直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图5甲 右 填“左”或“右”)侧. 所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的______(
(1)在图4中完成待调节的报警系统原理电路图的连线.
图4 答案 见解析图
解析
答案
R2 (2)电路中应选用滑动变阻器________( 填“R1”或“R2”).
U 解析 当电路中电流Ic＝10 mA时，根据闭合电路欧姆定律有Ic＝ ，解得 R总
R总＝1 800 Ω，此时热敏电阻的阻值为650 Ω，则滑动变阻器的阻值为1 150 Ω， 所以滑动变阻器选R2.