知识讲解传感器及其应用应用实例
电感式传感器的应用实例
电感式传感器的应用实例1. 嘿,小伙伴们!今天咱们来聊聊电感式传感器这个神奇的小玩意儿。
别看它个头不大,可在咱们的日常生活中可是无处不在啊!它就像是个超级敏感的小雷达,能感知周围环境的变化,简直就是科技界的"千里眼"!2. 想象一下,你家的电动牙刷是不是特别聪明?一碰到水就自动开始工作,用完了又自动停下来。
这可不是什么魔法,而是电感式传感器在背后默默发挥作用呢!它能感应到水分的存在,就像是个小小的侦探,随时待命。
3. 再说说咱们天天坐的电梯吧。
你有没有想过,为什么电梯门总能在你靠近的时候自动打开,而不会夹到人呢?没错,又是咱们的电感式传感器在发挥作用!它就像是个尽职尽责的门卫,时刻关注着电梯门口的情况,保证大家的安全。
4. 哦对了,还有停车场里那些能自动感应车辆的停车位指示灯。
你看到那个红绿灯会变色,以为是有个小精灵在地下指挥交通?其实啊,那是电感式传感器在地下默默工作,感应车辆的到来和离开,比交警还要尽职尽责呢!5. 工厂里的流水线上,电感式传感器更是大显身手。
它能精确地检测金属零件的位置和尺寸,就像是个超级细心的质检员,保证每个产品都符合标准。
要是没有它,那些机器人可就成了"睁眼瞎"啦!6. 你知道吗?咱们的手机屏幕为什么能感应到你的手指触摸?没错,又是电感式传感器的功劳!它就像是个超级敏感的皮肤,能感受到你最轻微的触碰。
想象一下,如果没有它,你的手机岂不是成了一块没有生命的玻璃?7. 在汽车上,电感式传感器也是个大忙人。
它能检测发动机的转速、车轮的速度,甚至能感应雨滴来自动开启雨刷。
简直就是汽车的神经系统啊!没有它,汽车可能就成了一个四肢发达头脑简单的大块头。
8. 在医疗领域,电感式传感器更是发挥着重要作用。
比如在核磁共振仪中,它能精确地测量人体内部的情况,就像是给人体做了个透视。
医生们有了这个"透视眼",诊断疾病就容易多啦!9. 在安防系统中,电感式传感器也是个不可或缺的小能手。
传感器设计与应用实例
传感器设计与应用实例传感器是一种能够将物理量转换为电信号或其他形式的信号的装置。
在现代科技和工业领域中，传感器被广泛应用于各种各样的场景中，如工业自动化、环境监测、医疗、交通等。
随着传感器技术的快速发展，传感器的设计和应用也逐渐成为了一个热门话题。
本文将从传感器的定义、分类入手，介绍传感器的设计和应用实例。
一、传感器的定义和分类传感器是一种能够将物理量转换为电信号或其他形式的信号的装置。
根据测量的物理量可以将传感器分为多种类型，如光学传感器、力学传感器、磁性传感器、化学传感器等。
按照传感器工作原理分类，可以将传感器分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器等。
二、传感器的设计传感器的设计过程主要包括以下几个步骤：确定测量物理量、选择传感器类型、确定传感器的灵敏度和分辨率、选择信号处理电路等。
例如，在设计温度传感器时，首先需要确定需要测量的温度范围和要求的精度等级。
然后选择传感器类型，如热敏电阻、热电偶等。
确定传感器的灵敏度和分辨率，对于温度传感器来说，需要确定温度响应曲线，从而确定温度变化下传感器电阻值的变化。
最后选择信号处理电路，将传感器输出的信号转换为数字信号，方便计算和分析。
三、传感器应用实例1. 生产自动化在生产线上，传感器可以实现对于机器设备的监测和控制。
例如，通过安装压力传感器和振动传感器等，监测机器设备的工作状态和健康状况。
当机器设备出现故障时，传感器可以通过发送信号给控制系统，自动停机并通知维修人员前来处理，从而提高生产效率和工作安全性。
2. 智能家居在智能家居中，传感器可以实现对于家居环境的监测和控制。
例如，通过安装温度传感器和湿度传感器等，可以实现对于室内温度和湿度的监测和调节。
同时，通过安装光敏传感器和红外传感器等，可以实现对于室内光线和人体动静的监测和控制。
3. 物联网在物联网领域中，传感器可以实现对于物品和环境的智能感知和数据采集。
例如，在物流和供应链管理中，通过安装RFID传感器和温度传感器等，可以实现对于货物的实时追踪和温度监测。
高三物理下册《传感器及其应用》优秀教学案例
四、教学内容与过程
（一）导入新课
在导入新课环节，我将通过一个简单的实验来激发学生的兴趣。我会带一个声光控开关到课堂上，让学生观察并思考其工作原理。当学生尝试拍手或发出声音时，声光控开关会自动点亮，这将引发学生对传感器的好奇心。接着，我会提出问题：“这个开关是如何感知声音并作出反应的？”通过这个实验和问题，自然地引入传感器这一新课主题。
（二）过程与方法
1.通过问题驱动的教学方法，引导学生主动探究传感器的工作原理和应用领域，培养学生的自主学习能力和问题解决能力。
2.采用小组合作形式，让学生在讨论、实践过程中，学会倾听、交流、协作，提高团队合作能力。
3.利用实验、演示等教学手段，让学生亲身体验传感器的性能和应用，培养观察能力和实验操作能力。
二、教学目标
（一）知识与技能
1.理解并掌握传感器的基本原理，包括光电传感器、热敏传感器、压敏传感器等常见类型的工作原理及其特点。
2.学习并掌握传感器在实际应用中的电路连接方式，能够分析传感器在电路中的作用。
3.学会使用传感器进行数据采集，并通过数据处理分析传感器性能，为实际问题提供解决方案。
4.能够运用所学知识，结合实际需求，设计简单的传感器应用电路，提高创新能力和实践能力。
在教学过程中，教师将采用问题驱动的教学方法，以学生为主体，激发学生的求知欲和探究精神。本案例从传感器的基本原理入手，结合生活实例，让学生了解不同类型的传感器及其在工程、医疗、环保等领域的广泛应用。通过小组讨论、实验操作等环节，培养学生动手实践能力和团队合作精神，使学生在掌握物理知识的同时，增强对传感器引导学生关注传感器技术在日常生活中的应用，提高学生理论联系实际的能力。
传感器及其应用(应用实例)
知识点七、一些元器件的原理和使用
1．普通二极管和发光二极管
（1）都具有单向导电性。
（2）发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光。普通的发光二极管是用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于 。
（2）特点：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，温度达到约 时，失去铁磁性。
（3）居里点：又称居里温度，即指 。
2．电饭锅的结构
如图所示：
3．电饭锅的工作原理
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，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内水保持 不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，温度升至居里点 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。
（2）在数控机床中的位移测量装置，就是利用高精度位移传感器进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工。
4．飞向太空的传感器
在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多，在运载火箭、载人飞船中，都应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用。这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集太空数据等都有重要作用。在载人飞船中还使用一类测量航天员各种生理状况的生理传感器，如测量血压、心电图、体温等。
要点诠释：要想在天更暗时路灯才会照亮，应该把 的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端 电压达到某个值（如 ），就需要 的阻值达到更大，即天色更暗。
3．课本图乙电路分析
智能传感器的原理和应用实例
智能传感器的原理和应用实例一、智能传感器的原理智能传感器是一种通过感知环境信息、处理数据并与其他设备进行通信的智能装置。
它具有以下原理：1.感知环境信息：智能传感器通过内部的传感器组件感知环境中的物理量，如温度、湿度、压力、光照等。
这些传感器组件可以是光电传感器、压力传感器、温度传感器等。
2.数据处理：一旦环境信息被感知到，智能传感器会进行数据处理，将感知到的原始数据转换为可用的数字信号。
这一过程通常涉及模拟信号转换、滤波、放大等处理。
3.通信功能：智能传感器通常具有通信功能，可以通过无线或有线方式与其他设备进行数据交互。
常见的通信方式包括蓝牙、Wi-Fi、LoRa等。
通过与其他设备的通信，智能传感器可以传输数据、接收命令，并与其他设备进行联动。
4.智能算法：智能传感器内部通常集成了一些智能算法，用于实现数据分析和决策。
这些算法可以在传感器内部完成，也可以通过与其他设备的协作来实现。
二、智能传感器的应用实例智能传感器在各个领域都有广泛的应用，下面列举几个常见的应用实例：1.智能家居：智能传感器在智能家居中发挥着重要作用。
例如，温湿度传感器可以感知室内的温度和湿度，并通过智能算法控制空调系统。
智能门锁可以感知用户的指纹或密码，并控制门锁的开关。
通过智能传感器，用户可以实现远程控制家居设备、自动化调节室内环境等。
2.工业自动化：智能传感器在工业自动化中被广泛应用。
例如，压力传感器可以监测管道中的压力变化，帮助工程师及时发现问题。
光电传感器可以检测物体的位置和运动状态，在自动化生产线上实现物体的追踪和定位。
智能传感器的应用可以提高工业生产的效率和质量。
3.智能农业：智能传感器在农业领域中的应用日益增多。
例如，土壤湿度传感器可以感知土壤的湿度情况，帮助农民合理浇水。
气象传感器可以感知环境中的温度、光照等指标，帮助农民预测天气变化。
通过智能传感器的应用，农民可以实现精准农业管理，提高农作物的产量和品质。
4.智能交通：智能传感器在交通领域中发挥重要作用。
智能传感器的应用实例
智能传感器的应用实例
智能传感器的应用实例
智能传感器是一种在传感器环节加入计算能力的技术，它能够在传感器发送信号前加入自身的处理能力，如数据采集处理、数据存储、数据传输以及通信等，从而让传感器系统更加智能化，使传感器、采集器以及采集系统更加精细化。
智能传感器的应用实例很多，其中最常见的就是用于物联网的应用实例。
(1)智能安防：安防智能传感器可以监测多种类型的环境，比如温度、湿度、光照、声音等的变动，在有危险信号发出时能够及时触发报警。
智能安防传感器还可以通过传感器感应器来监测区域内可疑的人群及物体进出情况，从而实现安全防护。
(2)智能出行：智能出行中的智能传感器可以为出行者提供安全保护，可以实时检测出行者正在使用的交通工具的速度、方向和油耗情况，还可以检测到出行者智能设备的在线情况，可以根据出行者当前的环境推荐最合适的出行方案，让出行者更轻松愉快的出行。
(3)智能农业：智能传感器可以用在农业生产上，比如可以通过传感器检测土壤温度和湿度，并将检测结果实时反馈给农民，帮助农民及时掌握作物生长的状况，从而调整施肥、浇水的时机，提高农作物的产量，也能让农民及时发现病虫害，及时采取措施从而减少经济损失。
(4)智能医疗：智能传感器可以用在医疗领域，可以实时监测患者的血压和心率等生理参数，还可以通过传感器检测出身体的疾病标
志物，从而帮助医生及时发现病情，给予及时的治疗。
总之，智能传感器的应用实例十分广泛，涵盖了物联网的安防、出行和农业领域，还可以应用于医疗领域，用来实现自动监测、实时传输和精确诊断等，从而更好的提供人们安全、便捷的生活。
专题39 传感器的实际应用(解析版)
专题三十九传感器的实际应用基本知识点1．力传感器的应用——电子秤①组成及敏感元件：由金属梁和应变片组成，敏感元件是应变片．②工作原理金属梁自由端受力F ―→梁发生弯曲―→应变片的电阻变化―→两应变片上电压的差值变化③作用：应变片将物体形变这个力学量转换为电压这个电学量．2．光传感器的应用——火灾报警器(如图甲)①组成：发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．②工作原理(如图乙)：平时光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小．与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报．例题分析一、不同传感器的理解例1传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是() A．火警报警器使用了压力传感器B．冰箱控温系统使用了温度传感器C．商场里的自动门使用了光传感器D．夜间自动打开的路灯使用了温度传感器(对应训练)有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手机能使传感器工作，是因为改变了()A ．湿度B ．温度C ．磁场D ．电容 二、传感器问题分析例2 传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)转换成电学量的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力的大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa ，且已知压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如下表所示．压力F/N 0 250 500 750 1 000 1 250 1 500 …电阻R/Ω 300 270 240 210 180150 120 … 设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V ，取g ＝10 m/s 2.请回答：(1)把R 写成关于F 的函数关系：________；(2)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A 处；(3)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA ，这个人的质量是________kg.(对应训练)如图所示．两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、开关S 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电量为＋q 的小球．S 断开时传感器上有示数，S 闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( )A ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd qB ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd qC ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd qD ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd nq三、常见传感器的应用实例例3如图是电饭煲的电路图，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103°C)时，会自动断开，且不能自动闭合．S2是一个双金属片自动控温开关，当温度低于70 °C时，会自动闭合；温度高于80 °C时，会自动断开．红灯是加热指示灯，黄灯是保温指示灯，分流电阻R1＝R2＝500 Ω，加热电阻丝R3＝50 Ω，两灯电阻不计．(1)分析电饭煲的工作原理；(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比；(3)如果不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？(对应训练)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个光滑的绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数变化与时间t的关系如图乙所示，下列判断正确的是()甲乙A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动四、热敏电阻在传感器中的应用例4如图所示，甲为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ、R2＝10 kΩ、R3＝40 kΩ，R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b端电压U ab≤0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在()甲乙A．10 ℃B．20 ℃C．35 ℃D．45 ℃(对应训练)驾驶员酒后驾车已成为安全行驶的重大隐患，为此全国上下掀起了一场严查酒后驾驶的安全检查行动．交通警察在执行任务过程中，要使用一种酒精测试仪检测驾驶员是否属于酒后驾驶，其内部结构如图所示，其中酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，不同酒精浓度对应着传感器的不同电阻，这样显示仪器上的示数就与浓度有对应关系，如果酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是()A．U越大，表示c越大，c与U成正比B．U越大，表示c越大，但c与U不成正比C．U越大，表示c越小，c与U成正比D．U越大，表示c越小，但c与U不成正比专题训练1．关于传感器的作用，下列说法中正确的有()A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制B．传感器可以用来采集信息C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量2．下列有关传感器的说法中错误的是()A．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器B．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光学传感器C．电子秤称量物体质量是利用了压力传感器D．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器3．关于电饭锅的说法正确的是()A．电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁B．铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性C．用电饭锅烧水，水开时能自动断电D．用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位4．电子电路中常用到一种称为“干簧管”的元件(如图所示)，它的结构很简单，只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片。
传感技术及应用 实例
传感技术及应用实例传感技术是一种能够检测和测量环境、物体或物质特性并将其转化为可用信号的技术。
它在许多领域中具有广泛的应用，如工业自动化、医疗保健、环境监测、交通管理等等。
下面将介绍几个传感技术的应用实例。
第一个实例是气体传感器在环境监测中的应用。
气体传感器能够检测和测量大气中的各种气体成分和浓度。
它们被广泛应用于空气质量监测、工业废气排放监控、火灾预警等领域。
例如，大城市中常常出现雾霾天气，这时使用气体传感器可以监测大气中的PM2.5颗粒物浓度，帮助人们了解空气质量并采取相应的防护措施。
第二个实例是温度传感器在工业自动化中的应用。
温度传感器可以测量物体或环境的温度，并将其转化为电信号输出。
它们被广泛应用于工业生产中，如炉温监控、制冷设备控制、温室自动化等。
例如，在钢铁冶炼过程中，温度传感器可以用于监测炉温，保证炉温在正常范围内，以确保生产过程的稳定性和质量。
第三个实例是运动传感器在体育训练中的应用。
运动传感器能够检测和测量人体运动的各种参数，如加速度、角速度、姿态等。
它们被广泛应用于运动训练和康复治疗中。
例如，在足球比赛中，运动传感器可以被安装在球员身上，实时监测他们的跑动速度、距离和步频等数据，帮助教练评估球员的训练效果并进行调整。
第四个实例是声音传感器在安防监控中的应用。
声音传感器能够检测和测量环境中的声音信号，并将其转化为电信号输出。
它们被广泛应用于安防监控中，如噪声监测、声音识别等。
例如，在居民区设置噪声监测传感器，可以实时监测噪声水平，当超过一定的阈值时，系统将自动报警，帮助维护社区的安宁。
第五个实例是湿度传感器在农业生产中的应用。
湿度传感器能够检测和测量环境中的湿度水平，并将其转化为电信号输出。
它们被广泛应用于农业生产中，如土壤湿度监测、温室控制等。
例如，在农田进行灌溉时，湿度传感器可以监测土壤湿度，根据湿度变化控制灌溉系统的启停，以提高灌溉效率和节约水资源。
以上只是传感技术应用的几个实例，实际上传感技术在各行各业都有广泛的应用。
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传感器及其应用（应用实编稿：张金虎审稿：李勇康【学习目标】1．传感器的传感元件是如何将非电学量转化电学量的。
2．传感器的应用模式：如如何实现信的放大、转换显示和执行等。
（这些内容限于高中水平只要求了解，不要求理解或掌握）【要点梳理】知识点一、温度传感器的应用——电饭锅1．感温铁氧体（1）组成：氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末。
（2）特点：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，温度达到约103℃时，失去铁磁性。
（3）居里点：又称居里温度，即指103℃。
2．电饭锅的结构如图所示：3．电饭锅的工作原理开始煮饭时，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，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内水保持100℃不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，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。
要点诠释：如果用电饭锅烧水，在水沸腾后因为水温保持在100℃，故不能自动断电，只有水烧干后，温度升高到103℃才能自动断电。
知识点二、温度传感器的应用——测温仪1．常见测温元件：热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等。
2．温度传感器测温仪的优点：可以远距离读取温度的数值，因为温度信变成电信后可以远距离传输。
知识点三、光传感器的应用1．机械式鼠标：其内部组成如图所示，包括滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管（光传感器）。
工作原理：鼠标器移动时，滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动，红外接收管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信，计算机分别统计xy、两个方向的脉冲信，处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。
2．火灾报警器如图所示为利用烟雾对光的散射来工作的一种火灾报警器。
带孔的罩子内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。
平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。
烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小。
与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。
要点诠释：常见的光传感器：光敏电阻、光电管、光电二极管、光电三极管等。
知识点四、常见传感器的应用实例1．生活中的传感器（1）与温度控制相关的家用电器：电饭煲、电冰箱、微波炉、空调、消毒碗柜等，都用到温度传感器。
（2）红外传感器：自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等。
（3）照相机中的光传感器和家用便携式电子秤的压力传感器。
2．农业生产中的传感器（1）湿度传感器：判断农田的水分蒸发情况，自动供水或停水。
（2）温度传感器和湿度传感器，可对上百个点进行温度和湿度监测。
由于有了十分先进可靠的测试技术，有效地减少了霉变现象。
3．工业生产中的传感器（1）生产的自动化和半自动化。
用机器人、自动化小车、自动机床、各种自动生产线或者系统，代替人完成加工、装配、包装、运输、存储等工作。
各种传感器使生产的自动运行保持在最佳状态，以确保产品质量，提高效率和产量，节约原材料等。
（2）在数控机床中的位移测量装置，就是利用高精度位移传感器进行位移测量，从而实现对零部件的精密加工。
4．飞向太空的传感器在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多，在运载火箭、载人飞船中，都应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用。
这些传感器对控制航天器的姿态、接收和发送信息、收集太空数据等都有重要作用。
在载人飞船中还使用一类测量航天员各种生理状况的生理传感器，如测量血压、心电图、体温等。
知识点五、光控开关1．斯密特触发器当输入端电压逐渐上升到某一个值（1.6 V）时，输出端会突然突然从高电平跳到低电平（0.25 V），当输入端电压下降到另一个值（0.8 V）时，输出端会从低电平跳到高电平（3.4 V）。
2．工作原理对于如图所示的光控电路：白天，光强度较大，光敏电阻G R电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电压，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，G R的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到某个值（1.6 V），输出端Y 突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光（相当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的。
要点诠释：要想在天更暗时路灯才会照亮，应该把1R的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值（如1.6 V），就需要G R的阻值达到更大，即天色更暗。
3．课本图乙电路分析由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯模仿路灯，就要使用继电器来启闭供电电路，如图所示。
灯泡可用“6V0.3A”的，继电器可以使用HRS1HS 型微型继电器以便能够插在实验板上。
图中J为继电器，工作电压为5 V，a J为它的常开触点。
要点诠释：（1）二极管具有单向导电性，在电路中不能反接，否则电磁继电器将不能正常工作。
（2）图中J与a J是相互联系的整体。
（3）在控制电路中之所以并联一只二极管，是为了防止电磁继电器释放衔铁时线圈中的自感电动势损坏集成电路。
二极管的存在可以提供自感电流的通路。
知识点六、温度报警器电路原理如图所示，常温下，调整1R的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻T R阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，1R的阻值不同，则报警温度不同。
要点诠释：要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小1R的阻值，1R阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高。
知识点七、一些元器件的原理和使用1．普通二极管和发光二极管（1）都具有单向导电性。
（2）发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光。
普通的发光二极管是用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于1.8 V。
2．晶体三极管（1）晶体三极管能够把微弱的信放大。
晶体三极管的三极分别是发射极e、基极b和集电极c。
（2）传感器输出的电流或电压很微弱，用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。
三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起了控制作用。
3．逻辑电路（1）对于与门电路，只要一个输入端输入为“0”，则输出端一定是“0”；反之，只有当所有输入端都同时为“1”，输出端才是“1”。
（2）对于或门电路，只要有一个输入端输入为“1”，则输出端一定是“1”；反之，只有当所有输入端都为“0”时，输出端才是“0”。
（3）非门电路中，当输入端为“0”时，输出总是“1”；当输入端为“1”时，输出端反而是“0”。
非门电路也称反相器。
（4）斯密特触发器是具有特殊功能的非门。
【典型例题】类型一、温度传感器的应用例1．如图所示是电饭煲的电路图，1S是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103℃）时，会自动断开，2S是一个自动控温开关，当温度低于70℃时，会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开，红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯，分流电阻12500ΩRR??，加热电阻丝350ΩR?，两灯电阻不计。
（1）分析电饭煲的工作原理。
（2）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比。
（3）简要回答，如果不闭合开关1S，能将饭煮熟吗？【思路点拨】先搞清楚1S、2S两控温开关的作用，在明确控温过程。
【答案】见解析【解析】本题考查了温度传感器的实际应用，解题关键是清楚1S、2S两控温开关的作用。
（1）电饭煲盛上食物后，接上电源，2S自动闭合，同时手动闭合1S，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃时，2S自动断开，1S仍闭合；水烧开后，温度升高到居里点103℃时，开关1S自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由于散热，待温度降至70℃时，2S自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80℃时，2S又自动断开，再次处于保温状态。
（2）加热时电饭煲消耗的电功率22UPR?并，保温时电饭煲消耗的电功率221UPRR??并，两式中23223500505005005011RRPRR????????。
从而有112500500111250011RRPPR?????并并。
（3）如果不闭合开关1S，开关2S总是闭合的，1R被短路，功率为1P，当温度上升到80℃时，2S自动断开，功率P降为2P，温度降低到70℃，2S自动闭合……温度只能在7080℃～℃之间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭。
【总结升华】熟悉电饭煲的工作原理，明确控温过程是解题的关键。
例2．(2016 北京四中三模)如图所示，一热敏电阻R T放在控温容器M内；A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________。
e．将R T的温度降为T1(20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________。
f．温度为T1时热敏电阻的电阻值R T1＝________。
g．逐步降低T1的数值，直到20 ℃；在每一温度下重复步骤ef。
【答案】(1)见解析(2)d.电阻箱的读数R0；e．仍为I0电阻箱的读数R1；f．R0－R1＋150 Ω【解析】(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应与热敏电阻串联。
如图：(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时，外电路的总电阻相等。
95 ℃和T1时对应的电路的电阻相等，有150 Ω＋R0＝R T1＋R1，即R T1＝R0－R1＋150 Ω。
类型二、光传感器的应用例3．如图甲所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定。
电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻R的电流和光强的关系曲线如图乙所示，试根据这一特性设计一个自动光控电路。
【思路点拨】由光敏电阻的特性曲线判断：当入射光增强时，光敏电阻的阻值变化，流过光敏电阻的电流变化。
根据题意设计出的路灯自动控制电路。
【答案】如图所示【解析】由光敏电阻的特性曲线可以看出，当入射光增强时，光敏电阻的阻值减小，流过光敏电阻的电流增大。